የአጽናፈ ሰማይ መስፋፋት ሳይንሳዊ ማረጋገጫ. የአጽናፈ ሰማይ መስፋፋት እንዴት ተገኘ

በአጽናፈ ዓለም ውስጥ እጅግ የበዛው የሃይል አይነትም እጅግ በጣም ሚስጥራዊ መሆኑ በተወሰነ ደረጃ አስቂኝ ነው። የአጽናፈ ሰማይ መስፋፋት አስደናቂ ግኝት ከተገኘ በኋላ ፣ 2/3 ኛው ኮስሞስ “ከጨለማ ኃይል” የተሰራ መሆኑን የሚያመለክተው አንድ ወጥ የሆነ ምስል በፍጥነት ወጣ - አንዳንድ የስበት ኃይል አፀያፊ ቁሳቁስ። ነገር ግን ማስረጃው እነዚህን ያልተለመዱ አዲስ የተፈጥሮ ህጎችን ለመደገፍ በቂ አሳማኝ ነው? ምናልባት ለእነዚህ ውጤቶች ቀለል ያሉ አስትሮፊዚካዊ ማብራሪያዎች ሊኖሩ ይችላሉ?

የዚህ ማስታወሻ ተምሳሌት በቅርብ ጊዜ በታዋቂው የሀብር የሳይንስ ክፍል ታትሟል፣ ምንም እንኳን በመቆለፊያ እና ቁልፍ ስር ቢሆንም ፣ ምናልባት ሁሉም ፍላጎት ያለው ሰው አላገኘውም። በዚህ ስሪት ውስጥ በጣም ጉልህ የሆኑ ተጨማሪዎች ተደርገዋል, ይህም ለሁሉም ሰው ትኩረት ሊሰጠው ይገባል.

የጨለማ ሃይል ታሪክ የጀመረው በ1998 ሲሆን ሁለት ገለልተኛ ቡድኖች የሩቅ ሱፐርኖቫዎችን ሲቃኙ ነበር። የአጽናፈ ሰማይ መስፋፋት እየቀነሰ ያለውን ፍጥነት ለማወቅ.ከመካከላቸው አንዱ ሱፐርኖቫ ኮስሞሎጂ ፕሮጀክት በ 1988 ሥራ ጀመረ እና በሳውል ፔርልሙተር ይመራ ነበር. ሌላው፣ በብሪያን ሽሚት ሃይ-ዝ ሱፐርኖቫ ፍለጋ ቡድን የሚመራ፣ በ1994 ጥናቱን ተቀላቅሏል። ውጤቱ አስደንግጧቸዋል፡ አጽናፈ ሰማይ በተፋጠነ የማስፋፊያ ሁነታ ላይ ለረጅም ጊዜ ቆይቷል።

ልክ እንደ መርማሪዎች፣ በዓለም ዙሪያ ያሉ የኮስሞሎጂስቶች ለማፋጠን ተጠያቂ በሆነው ተከሳሽ ላይ ዶሴ እያዘጋጁ ነበር። የእሱ ልዩ ባህሪያት: በስበት አስጸያፊ, ጋላክሲዎች እንዳይፈጠሩ ይከላከላል (ቁስ ወደ ጋላክሲዎች መሰብሰብ), በቦታ-ጊዜ መወጠር እራሱን ያሳያል. የተከሳሹ ቅጽል ስም “ጨለማ ጉልበት” ነው። ብዙ ቲዎሪስቶች ተከሳሹ የኮስሞሎጂ ቋሚ ነው ብለው ጠቁመዋል. እሱ በእርግጥ ከተፋጠነ መስፋፋት ሁኔታ ጋር ይዛመዳል። ግን የጨለማውን ኃይል ከኮስሞሎጂካል ቋሚነት ጋር ሙሉ በሙሉ ለመለየት የሚያስችል በቂ ማስረጃ ነበረን?

የስበት-አፀያፊ የጨለማ ኢነርጂ መኖር ለመሠረታዊ ፊዚክስ አስደናቂ ውጤት ይኖረዋል። በጣም ወግ አጥባቂ ግምት የነበረው አጽናፈ ሰማይ በአንድ አይነት ባህር የተሞላ ነው። የኳንተም ጉልበትዜሮ-ነጥብ ንዝረቶች ወይም ብዛታቸው ከኤሌክትሮን በ$ ((10)^(39))$ እጥፍ የሚያንስ የአዳዲስ ቅንጣቶች ውህድ። አንዳንድ ተመራማሪዎችም ለውጥ እንደሚያስፈልግ ጠቁመዋል አጠቃላይ ጽንሰ-ሐሳብአንጻራዊነት, በተለይም አዲስ የረጅም ርቀት ኃይሎች የስበት ኃይልን የሚያዳክሙ. ነገር ግን በጣም ወግ አጥባቂ ሀሳቦች እንኳን ከባድ ድክመቶች ነበሩባቸው። ለምሳሌ፣ ዜሮ-ነጥብ የኢነርጂ እፍጋቱ ከቲዎሪቲካል ትንበያዎች ያነሰ 120 የማይታመኑ ትዕዛዞች ሆነ። ከእነዚህ ጽንፈኛ ግምቶች አንፃር በባህላዊ አስትሮፊዚካል ፅንሰ-ሀሳቦች ማዕቀፍ ውስጥ መፍትሄ መፈለግ የበለጠ ተፈጥሯዊ ይመስላል-ኢንተርጋላቲክ አቧራ (የፎቶኖች መበታተን እና የፎቶን ፍሰት ማዳከም) ወይም በአዲስ መካከል ያለው ልዩነት። እና የድሮ ሱፐርኖቫዎች. ይህ ዕድል በምሽት በሚከታተሉ ብዙ የኮስሞሎጂስቶች ተደግፏል።

በS. Perlmutter፣ B. Schmidt እና A. Ries የተካሄዱ የሱፐርኖቫዎች ምልከታዎች እና የእነርሱ ትንተና ከርቀት ጋር ያላቸው ብሩህነት መቀነስ በወቅቱ ተቀባይነት በነበራቸው የኮስሞሎጂ ሞዴሎች ከሚጠበቀው በላይ በፍጥነት እንደሚከሰት ግልጽ አድርገዋል። በቅርቡ ይህ ግኝት ተስተውሏል. ይህ ተጨማሪ ማደብዘዝ ማለት የተሰጠው ቀይ ፈረቃ ከአንዳንድ ውጤታማ ርቀት መጨመር ጋር ይዛመዳል ማለት ነው። ነገር ግን ይህ, በተራው, የኮስሞሎጂ መስፋፋት በተፋጠነ ሁኔታ ሲከሰት ብቻ ነው, ማለትም. የብርሃን ምንጭ ከእኛ የሚርቅበት ፍጥነት አይቀንስም, ነገር ግን በጊዜ ይጨምራል. የአዲሶቹ ሙከራዎች በጣም አስፈላጊው ገጽታ የተፋጠነ መስፋፋትን እውነታ ለመወሰን ብቻ ሳይሆን የተለያዩ አካላት በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ ላሉ የቁስ እፍጋቶች አስተዋጽኦ ጠቃሚ መደምደሚያ ላይ እንዲደርሱ ማድረጋቸው ነበር።

እስከ ቅርብ ጊዜ ድረስ ሱፐርኖቫዎች የተፋጠነ መስፋፋት ብቸኛው ቀጥተኛ ማስረጃ እና ለጨለማ ሃይል ብቸኛው አሳማኝ ድጋፍ ናቸው። የWMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) መረጃን ጨምሮ የኮስሚክ ማይክሮዌቭ ዳራ ትክክለኛ መለኪያዎች የጨለማ ሃይልን እውነታ ገለልተኛ ማረጋገጫ ሰጥተዋል። በዩኒቨርስ ውስጥ ያለው መጠነ ሰፊ የጋላክሲዎች ስርጭት እና የስሎአን ዲጂታል ሰማይ ዳሰሳ (ኤስዲኤስኤስ) ከሁለት ተጨማሪ ኃይለኛ ፕሮጄክቶች በተገኘው መረጃ ተመሳሳይ ተረጋግጧል።

ከWMAP፣ ኤስዲኤስኤስ እና ከሌሎች ምንጮች የተገኙ መረጃዎች ጥምር በጨለማ ሃይል የሚመነጨው የስበት ኃይል በአጽናፈ ዓለም ውስጥ እጅግ በጣም ጥቅጥቅ ያሉ የቁስ አካላትን ውድቀት እያዘገመ ነው። የጨለማው ኃይል እውነታ ወዲያውኑ የበለጠ ተቀባይነት ያለው ሆነ።

የቦታ መስፋፋት።

የኮስሚክ ማስፋፊያ በኤድዊን ሀብል በ1920ዎቹ መገባደጃ ላይ የተገኘ ሲሆን ከሁሉም የበለጠ ሊሆን ይችላል። ጠቃሚ ባህሪየዓለማችን። የስነ ከዋክብት አካላት በተፅእኖ ስር የሚንቀሳቀሱ ብቻ አይደሉም የስበት መስተጋብርጎረቤቶቻቸው, ነገር ግን መጠነ-ሰፊ መዋቅሮች እንዲሁ በከፍተኛ ደረጃ በከባቢ አየር መስፋፋት ተዘርግተዋል. ታዋቂው ተመሳሳይነት በምድጃ ውስጥ በጣም ትልቅ በሆነ ኬክ ውስጥ የዘቢብ እንቅስቃሴ ነው። ቂጣው በሚነሳበት ጊዜ, በመጋገሪያው ውስጥ በተተከሉት በዘቢብ ጥንድ መካከል ያለው ርቀት ይጨምራል. አንድ ልዩ ድምቀት የእኛን ጋላክሲ እንደሚወክል ከገመትን፣ ከዚያም ሌሎች ሁሉም ድምቀቶች (ጋላክሲዎች) በሁሉም አቅጣጫ ከእኛ እየራቁ መሆናቸውን እናገኘዋለን። አጽናፈ ዓለማችን በትልቁ ባንግ ከተፈጠረው ሞቃት፣ ጥቅጥቅ ያለ የጠፈር ሾርባ ዛሬ ወደምናያቸው በጣም ቀዝቃዛ፣ ቀጭን የጋላክሲዎች እና የጋላክሲ ስብስቦች ተስፋፋ።

በሩቅ ጋላክሲዎች ውስጥ በከዋክብት እና በጋዝ የሚፈነጥቀው ብርሃን በተመሳሳይ መልኩ ተዘርግቶ ወደ ምድር ሲጓዝ የሞገድ ርዝመቱን ያራዝመዋል። ይህ የሞገድ ርዝመት በቀይ ፈረቃ $z=\ግራ(\lambda_(obs)-\lambda_0\ቀኝ)/\lambda_0$ የተሰጠ ሲሆን $\lambda_(obs)$ በምድር ላይ ያለው የብርሃን ርዝመት እና $\lambda_ (0) $ የሚፈነጥቀው ብርሃን የሞገድ ርዝመት ነው። ለምሳሌ፣ በሃይድሮጂን አቶም ውስጥ ያለው የላይማን አልፋ ሽግግር በ$\lambda_0=121.6$ ናኖሜትር የሞገድ ርዝመት ተለይቶ ይታወቃል (ወደ መሬት ሁኔታ ሲመለስ)። ይህ ሽግግር በሩቅ ጋላክሲዎች ጨረር ውስጥ ሊገኝ ይችላል. በተለይም ሪከርድ ከፍተኛ ቀይ ፈረቃን ለመለየት ጥቅም ላይ ውሏል፡ አስደናቂ z=10 ከላይማን አልፋ መስመር በ$\lambda_(obs)=1337.6$ ናኖሜትር። ነገር ግን ሬድሺፍት የሚገልጸው ብርሃን በሚፈነዳበት እና በሚዋጥበት ጊዜ የኮስሚክ ሚዛን ለውጥን ብቻ ነው፣ እና ብርሃን በሚፈነዳበት ጊዜ ወደ ኤሚተር ርቀት ወይም ስለ ጽንፈ ዓለሙ ዕድሜ ቀጥተኛ መረጃ አይሰጥም። የእቃውን እና የቀይ ፈረቃውን ርቀት ካወቅን ለማግኘት መሞከር እንችላለን ጠቃሚ መረጃስለ አጽናፈ ሰማይ መስፋፋት ተለዋዋጭነት.

ምልከታዎች ሱፐርኖቫየአጽናፈ ሰማይን ፍጥነት የሚቆጣጠር አንዳንድ ስበት-አጸያፊ ንጥረ ነገር አገኘ። የስነ ፈለክ ተመራማሪዎች የቁስ አካል ማጣት ችግር ሲያጋጥማቸው ይህ የመጀመሪያው አይደለም። የጋላክሲዎች ብርሃን ብዛት ከስበት ኃይል በእጅጉ ያነሰ ሆኖ ተገኝቷል። ይህ ልዩነት የተፈጠረው በጨለማ ቁስ - ቀዝቃዛ፣ አንጻራዊ ያልሆነ፣ ምናልባትም በአብዛኛው ከአተሞች እና ከብርሃን ጋር ደካማ በሆነ መልኩ መስተጋብር በሚፈጥሩ ቅንጣቶች የተዋቀረ ነው።

ነገር ግን፣ ምልከታዎች እንደሚያመለክቱት የጨለማ ቁስን ጨምሮ በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ ያለው አጠቃላይ የቁስ አካል 1/3 ብቻ ነው። ጠቅላላ ጉልበት. ይህ በ2DF እና በኤስዲኤስኤስ ፕሮጀክቶች ውስጥ በሚሊዮኖች የሚቆጠሩ ጋላክሲዎች ጥናት ተረጋግጧል። ነገር ግን አጠቃላይ አንጻራዊነት በመስፋፋት እና በአጽናፈ ሰማይ የኃይል ይዘት መካከል ትክክለኛ ግንኙነት እንዳለ ይተነብያል። ስለዚህ የሁሉም ፎቶኖች፣ አቶሞች እና አጠቃላይ የኢነርጂ እፍጋታ መሆኑን እናውቃለን ጨለማ ጉዳይበሃብል ቋሚ $H_(0)$: $((\rho)_(crit))=3H_(0)^(2)/8\pi\cdot(G)$ ከተወሰነ ወሳኝ እሴት ጋር መሞላት አለበት። የሚይዘው ይህ አይደለም, ነገር ግን ይህ ፈጽሞ የተለየ ታሪክ ነው.

የጅምላ, ጉልበት እና የቦታ-ጊዜ ኩርባዎች በአጠቃላይ አንጻራዊነት ላይ በቀጥታ የተያያዙ ናቸው. ስለዚህ አንዱ ማብራሪያ በወሳኙ ጥግግት እና በተስተዋለው የቁስ አካል ጥግግት መካከል ያለው ክፍተት ከቦታ መበላሸት ጋር በተገናኘ እና በ$c/(((H)) ቅደም ተከተል በሚዛን ብቻ የሚታይ የኃይል ጥግግት የተሞላ ሊሆን ይችላል። _(0)) \ sim 4000 \ Mpc$. እንደ እድል ሆኖ፣ የአጽናፈ ሰማይ ኩርባ ትክክለኛ የICF መለኪያዎችን በመጠቀም ሊወሰን ይችላል። ከቢግ ባንግ በኋላ 400,000 መነሻ ያለው ቅርስ፣ አይ.ሲ.ኤፍ የጥቁር አካል ጨረር ነው፣ የዚህ ምንጭ የመጀመሪያ ደረጃ ፕላዝማ ነው። አጽናፈ ሰማይ ከ$3000\K$ በታች ሲቀዘቅዝ፣ ፕላዝማው ለፎቶኖች ግልጽ ሆነ እና በነፃነት በህዋ ውስጥ ማሰራጨት ችለዋል። ዛሬ፣ ከ15 ቢሊዮን ዓመታት በኋላ፣ በ$2.726\K$ የሙቀት መጠን ያለው የፎቶን የሙቀት ማጠራቀሚያ እናስተውላለን፣ ይህም በኮስሚክ መስፋፋት ምክንያት የቀይ ለውጥን ውጤት ይወክላል።

በ WMAP ሳተላይት በመጠቀም የ ICF አስደናቂ ምስል ተገኝቷል, ይህም በ "ሰማይ" የፎቶን ሙቀት ላይ ትንሽ ለውጦችን ያሳያል. ICF anisotropy በመባል የሚታወቁት እነዚህ ልዩነቶች በጥንታዊው ዩኒቨርስ ጥግግት እና እንቅስቃሴ ላይ ትናንሽ ልዩነቶችን ያንፀባርቃሉ። በ$((10)^(-5))$ ደረጃ የሚነሱት እነዚህ ልዩነቶች ዛሬ የምንመለከታቸው የትልቅ መዋቅር (ጋላክሲዎች፣ ስብስቦች) ዘሮች ናቸው።

በኮስሚክ ማይክሮዌቭ ዳራ ውስጥ በጣም ቀዝቃዛዎቹ/ሞቃታማ ቦታዎች ከፍተኛ/ትንሽ ጥግግት የስበት አቅም ካላቸው አካባቢዎች ባመለጡ ፎቶኖች የተነሳ ነው። የእነዚህ ክልሎች ልኬቶች በፕላዝማ ፊዚክስ በደንብ ይወሰናሉ. ስናስብ ሙሉው አጽናፈ ሰማይዩኒቨርስ በቂ ኩርባ ካለው የኢነርጂ ክፍተቱን ለመሙላት እና ምንም አይነት ጠመዝማዛ በሌለበት ሁለት እጥፍ የማዕዘን መጠኖች ያለው ከሆነ የእነዚህ አናሶትሮፒዎች ግልፅ የማዕዘን መጠን ወደ $((0.5) ^ (0)) ዶላር መሆን አለበት። ይህንን የጂኦሜትሪክ ውጤት በዓይነ ሕሊናህ ለመሳል ቀላሉ መንገድ ባለ ሦስት ማዕዘን ቅርጽ ያለው ቋሚ መሠረት እና ጎኖች (በጎን? ለኮርቻ ወለል/ሉል፣ የውስጠኛው ማዕዘኖች በጠፍጣፋ መሬት ላይ ከተሳሉት ተመሳሳይ ትሪያንግል ያነሱ/ትልቅ ይሆናሉ (በዩክሊዲያን ጂኦሜትሪ)።

ከ 1999 ጀምሮ ተካሂዷል ሙሉ መስመርሙከራዎች (TOCO፣ MAXIMA፣ BOOMERANG፣ WMAP)፣ ይህም የሚያሳየው የኤምሲኤፍ ቦታዎች የ$((1)^(0))$ መጠኖች እንዳላቸው ያሳያል። ይህ ማለት የአጽናፈ ሰማይ ጂኦሜትሪ ጠፍጣፋ ነው. ከጎደለው የኢነርጂ ችግር አንፃር ይህ ማለት ክፍተቱን ለመሙላት ከከርቭየር ሌላ ነገር ሃላፊነት አለበት ማለት ነው. ለአንዳንድ የኮስሞሎጂስቶች ይህ ውጤት déjà vu ይመስላል። የዋጋ ግሽበት፣ ምርጥ ቲዎሪየቅድሚያ መዋዠቅ (ICF) አመጣጥ እንደሚያመለክተው ቀደምት ዩኒቨርስ ኢንፍላተን በሚባል ቅንጣት የሚመራ የተፋጠነ መስፋፋት ጊዜ እንዳጋጠመው ይጠቁማል። ኢንፍላቶን ማንኛውንም ትልቅ ኩርባ ይዘረጋል፣ ይህም የአጽናፈ ዓለሙን ጂኦሜትሪ ጠፍጣፋ ወይም Euclidean ያደርገዋል። መረጃው እንደሚያመለክተው የጋላክሲ ክላስተርን የሚከላከል፣ በስበት ኃይል አፀያፊ እና ከኢንፍላቶን ውጭ በሆነ ቅንጣት ምክንያት ሊሆን ይችላል።

የኮስሚክ ስምምነት

የሲኤምቢ እና የሱፐርኖቫ መረጃዎች የኮስሚክ ማጣደፍ ምንጭ የጨለማ ሃይል መሆኑን በተከታታይ አረጋግጠዋል። ግን ያ ጅምር ብቻ ነበር። ትክክለኛ የICF መለኪያዎችን ከWMAP ከሬዲዮ፣ ኦፕቲካል እና የኤክስሬይ መጠነ ሰፊ የቁስ ስርጭቶች ጋር በማጣመር፣ የስነ ፈለክ ተመራማሪዎች የአጽናፈ ዓለሙን የመስፋፋት ፍጥነት መጨመሩን የሚያሳይ ተጨማሪ ማስረጃ አግኝተዋል። በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ ያለው የስበት እምቅ የመጠን እና የመጠቅለል ቀዳዳዎች በጊዜ ሂደት ተዘርግተው እና ተስተካክለው፣ በአስጸያፊ የስበት ኃይል ተጽዕኖ ስር እንደነበሩ ታወቀ። ይህ ተፅዕኖ እንደ ዋናው ተጽእኖ (Sachs-Wolfe (ISW)) በመባል ይታወቃል. በሲኤምቢ ውስጥ ባለው የሙቀት መጠን anisotropy እና በዩኒቨርስ መጠነ-ሰፊ መዋቅር መካከል ያለውን ግንኙነት ይመራል. ምንም እንኳን አጽናፈ ሰማይ ሲቀዘቅዝ ፕሪሞርዲያል ፕላዝማ ለፎቶኖች ግልፅ ቢሆንም ፣ፎቶኖች ያለ ምንም እንቅፋት አይጓዙም። ጠፈር በአጭር ርቀት (ቁስ ወደ ከዋክብት፣ ጋላክሲዎች እና ኔቡላዎች የሚሰባሰቡበት) እና ቀስ በቀስ በትልልቅ ርዝመቶች ሚዛን በሚዳከሙ ጥፋቶች የተሞላ ነው።

የኮስሚክ ጨረሮች ለመጀመሪያ ጊዜ ከተገኙ በኋላ (ከ 40 ዓመታት በፊት) ሳክስ እና ቮልፍ በጊዜ የመለዋወጥ አቅም በ ICF ውስጥ በሚያልፉ ፎቶኖች ውስጥ የኃይል ለውጥ ማምጣት እንዳለበት አሳይተዋል ። ፎቶን ጉልበት የሚያገኘው በስበት ጉድጓድ ውስጥ ሲወድቅ እና ከውስጡ ሲወጣ ያጠፋል. በዚህ ሂደት ውስጥ ያለው አቅም ጠለቅ ያለ ከሆነ ፎቶን በአጠቃላይ ኃይልን ያጣል። አቅሙ ጥልቀት የሌለው ከሆነ, ፎቶን ሃይል ያገኛል.

ሙሉው ወሳኝ ጥግግት በአተሞች እና በጨለማ ቁስ ብቻ በተሰራበት ዩኒቨርስ ውስጥ ደካማ የስበት አቅም በጣም ትልቅ በሆነ የቦታ ሚዛን (ከዋህ የቁስ እፍጋ ሞገዶች ጋር የሚዛመድ) በICF ፎቶኖች ውስጥ የሚታዩ ምልክቶችን ለመተው በጣም በዝግታ ይሻሻላል። ጥቅጥቅ ያሉ ክልሎች የጠፈር መስፋፋት ሞገዶችን በሚያራዝምበት ተመሳሳይ ፍጥነት በዙሪያው ያሉትን ነገሮች ይቀበላሉ, ይህም እምቅነቱ ሳይለወጥ ይቀራል. ሆኖም ፣ ከተጨማሪ ጋር ፈጣን መስፋፋትበጨለማ ሃይል የሚመራ አጽናፈ ሰማይ ሲኖር ቁስ አካል ከመለጠጥ ጋር ሊወዳደር አይችልም። በውጤታማነት, የስበት ውድቀት በአስጸያፊ የጨለማ ቁስ ፍጥነቱ ይቀንሳል. በዚህ ምክንያት የስበት ኃይል ወደ ጠፍጣፋ እና ፎቶኖች በእነዚህ ቦታዎች ውስጥ በሚያልፉበት ጊዜ ኃይል ያገኛሉ። በተመሳሳይ መልኩ ፎቶኖች ዝቅተኛ እፍጋት ባላቸው ክልሎች ውስጥ በሚያልፉበት ጊዜ ሃይል ያጣሉ. (ቀላል አይደለም!)

አሉታዊ ጫና

የኮስሚክ ፍጥነት መጨመር ትልቁ ሚስጢር አጽናፈ ሰማይን ከሚሞላው ንጥረ ነገር ውስጥ 2/3 ለኛ አይታዩም ማለቱ ሳይሆን የቁስ አካልን በስበት ኃይል የሚገድብ መሆኑ ነው። ይህንን የጨለማ ኢነርጂ እንግዳ ንብረት ግምት ውስጥ ለማስገባት $w=((p)_(ጨለማ))/((\rho )_(ጨለማ))$ የሚለውን መጠን ማስተዋወቅ ጠቃሚ ነው። ይህ አገላለጽ የጋዝ ሁኔታን እኩልነት ይመስላል. በአጠቃላይ አንጻራዊነት፣ የኮስሚክ መስፋፋት ለውጥ መጠን ከ$ -\ግራ((\rho )_(ጠቅላላ))+3((p)_(ጠቅላላ)) \ቀኝ)$ ጋር ተመጣጣኝ ነው። ለተፋጠነ መስፋፋት ይህ ዋጋ አዎንታዊ መሆን አለበት። $((\rho )_(ጠቅላላ))$ አዎንታዊ ስለሆነ እና ተራ እና የጨለማ ቁስ አማካኝ ግፊት እዚህ ግባ የሚባል አይደለም (ቀዝቃዛ እና አንጻራዊ ያልሆነ ስለሆነ) ወደ መስፈርቱ ደርሰናል $3w ጊዜ ((\ ሮሆ )_(ጨለማ))+((\rho )__(ጠቅላላ))

ግፊት ለምን የአጽናፈ ሰማይ መስፋፋት ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል? አንስታይን ቁስ እና ኢነርጂ የጠፈር ጊዜን እንደሚያጣብቅ አሳይቷል። ስለዚህ, ለሞቃታማ ጋዝ, የአተሞቹ የእንቅስቃሴ ኃይል ለእነርሱ አስተዋፅኦ ያደርጋል የስበት ኃይል, የሩቅ አካላትን ፍጥነት በመለካት ሲለካ. ይሁን እንጂ የጋዝ ሥራውን በዚህ ከመጠን በላይ ጫና ለመያዝ ወይም ለመለየት የሚያስፈልጉ ኃይሎች. በሌላ በኩል አጽናፈ ሰማይ የተገለለ ወይም የተገደበ አይደለም. በሞቃት ጋዝ የተሞላው የቦታ መስፋፋት በብርድ ጋዝ የተሞላ አጽናፈ ሰማይ ከማስፋፋት ይልቅ በዝግታ (በራስ ስበት ምክንያት) ውጤታማ ይሆናል። በተመሳሳይ አመክንዮ፣ $((\rho)_(ጠቅላላ))+3p አሉታዊ ጫና ያለው መካከለኛ

አሉታዊ ግፊት እንደዚህ ያለ ያልተለመደ ክስተት አይደለም. በአንዳንድ ውስጥ የውሃ ግፊት ረጅም ዛፎችየተመጣጠነ ምግብ በደም ሥርዓታቸው ውስጥ እየጨመረ ሲሄድ አሉታዊ ይሆናል. አንድ ወጥ በሆነ ኤሌክትሪክ ወይም መግነጢሳዊ መስክ ውስጥ, አሉታዊ ግፊት ያላቸው ውቅሮችም ሊገኙ ይችላሉ. በእነዚህ አጋጣሚዎች ግፊቱ በውስጥ ኃይሎች ምክንያት በተፈጠረው ውጥረት ውስጥ እንደ የተዘረጋ ምንጭ ነው. በአጉሊ መነጽር ደረጃ የሂግስ ቦሶንስ ማጠራቀሚያ (በስታንዳርድ ሞዴል ውስጥ ቅንጣትን የሚያመነጩ መላምታዊ ቅንጣቶች) የሙቀት ወይም የኪነቲክ ማነቃቂያዎች ትንሽ ሲሆኑ አሉታዊ ጫና ይፈጥራሉ. በእርግጥ ኢንፍላቶን እንደ ሂግስ ቦሰን ከባድ ስሪት ተደርጎ ሊወሰድ ይችላል። አንድ የታቀደው የጨለማ ሃይል ስሪት - ኩንቴሴንስ - ቀላል የሂግስ ስሪት ሊሆን ይችላል።

በመርህ ደረጃ, በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ ግፊት ዝቅተኛ ገደብ የለም. ምንም እንኳን እንግዳ ነገሮች የሚከሰቱት $w$ ከ$-1 ባነሰ ዋጋ ቢወርድ ነው። እንዲህ ያሉ የተናጥል ቁርጥራጮች አሉታዊ ክብደት ሊኖራቸው ይችላል። ...... ግን አንድ ነገር ግልፅ ነው። እንዲህ ዓይነቱ ጠንካራ አሉታዊ ግፊት በአጠቃላይ አንጻራዊነት ውስጥ ለተለመዱ ቅንጣቶች እና መስኮች አይከሰትም. በርካታ ምልከታዎች ከላይ ከተጠቀሰው አጠቃላይ ምክንያት ከተከተሉት ይልቅ ወደ ጠባብ የጨለማ ኢነርጂ መለኪያዎች ይመራሉ.

የተለያዩ ትንበያዎች ጥምረት የንድፈ ሃሳባዊ ሞዴሎችእና ምርጥ ምልከታዎችየኮስሚክ ማይክሮዌቭ ዳራ ጨረር፣ መጠነ ሰፊ አወቃቀሮች እና ሱፐርኖቫዎች ወደ $$\ኦሜጋ_(ጨለማ)= 0.728^(+0.015) _(-0.016)$$ $$w= -0.980\pm0.053$$ ይመራሉ

የጨለማ ኢነርጂ አጭር ታሪክ

ጥቁር ጉልበት ወይም ከእሱ ጋር ተመሳሳይ የሆነ ነገር በኮስሞሎጂ ታሪክ ውስጥ ብዙ ጊዜ ታይቷል. የፓንዶራ ሳጥን የተከፈተው በአንስታይን ነው፣ እሱም የእሱን እኩልታዎች አስተዋወቀ የስበት መስክ. የኮስሚክ መስፋፋት ገና አልተገኘም እና እኩልታዎቹ በትክክል "ይጠቁማሉ" የሚለው አጽናፈ ሰማይ ቁስን የያዘው የኮስሞሎጂካል ቋሚ ሒሳባዊ ካልተጨመረ ቋሚ ሊሆን አይችልም፣ ይህም አብዛኛውን ጊዜ በ$\ Lambda$ ነው። ተፅዕኖው አጽናፈ ሰማይን በባህር ከመሙላት ጋር እኩል ነው አሉታዊ ኃይል, በየትኛው ኮከቦች እና ኔቡላዎች ይንሸራተቱ. የኤክስቴንሽኑ ግኝት ይህንን የቲዎሪ ተጨማሪ አስፈላጊነት አስቀርቷል.

በቀጣዮቹ አሥርተ ዓመታት ውስጥ፣ ተስፋ የቆረጡ ቲዎሪስቶች በየጊዜው አዳዲስ የሥነ ፈለክ ክስተቶችን ለማብራራት ሲሉ $\ Lambda$ አስተዋውቀዋል። እነዚህ ተመላሾች ሁል ጊዜ ለአጭር ጊዜ የሚቆዩ እና አብዛኛውን ጊዜ ለተገኘው መረጃ የበለጠ አሳማኝ ማብራሪያዎችን ያስገኙ ነበር። ነገር ግን፣ ከ60ዎቹ ጀምሮ፣ የሁሉም ቅንጣቶች እና መስኮች ቫክዩም (ዜሮ) ኢነርጂ ከ$\ Lambda$ ጋር የሚመሳሰል ቃል ማፍለቁ የማይቀር ነው የሚለው ሀሳብ ብቅ ማለት ጀመረ። በተጨማሪም, የኮስሞሎጂካል ቋሚነት በተፈጥሮው በአጽናፈ ሰማይ የዝግመተ ለውጥ የመጀመሪያ ደረጃዎች ውስጥ ሊነሳ ይችላል ብሎ ለማመን የሚያስችል ምክንያት አለ.

በ 1980 የዋጋ ግሽበት ጽንሰ-ሐሳብ ተዘጋጀ. በዚህ ፅንሰ-ሀሳብ ፣የመጀመሪያው ዩኒቨርስ የተፋጠነ የአርቢ መስፋፋት ጊዜን አሳልፏል። ማስፋፊያው ግዴታ ነበር። አሉታዊ ጫና, በአዲሱ ቅንጣት ምክንያት -. ኢንፍላተን በጣም ስኬታማ መሆኑን አሳይቷል። ብዙ ፈቅዷል። እነዚህ አያዎ (ፓራዶክስ) የአድማስ እና የአጽናፈ ሰማይ ጠፍጣፋ ችግሮችን ያጠቃልላል። የንድፈ ሃሳቡ ትንበያዎች ከተለያዩ የኮስሞሎጂ ምልከታዎች ጋር በጥሩ ሁኔታ ይስማማሉ።

የጨለማ ጉልበት እና የአጽናፈ ሰማይ የወደፊት ዕጣ

የጨለማ ሃይል በተገኘበት ወቅት፣ የአጽናፈ ዓለማችን የወደፊት እሩቅ ሁኔታ ምን ሊሆን እንደሚችል የሚገልጹ ሀሳቦች በሚያስደንቅ ሁኔታ ተለውጠዋል። ከዚህ ግኝት በፊት, ስለወደፊቱ ጥያቄ በግልጽ ከጠመዝማዛው ጥያቄ ጋር የተያያዘ ነበር ባለ ሶስት አቅጣጫዊ ቦታ. ብዙዎች ቀደም ብለው እንደሚያምኑት የቦታው ኩርባ 2/3 ከተወሰነ ዘመናዊ ፍጥነትየአጽናፈ ሰማይ መስፋፋት, እና ምንም ጥቁር ኃይል አልነበረም, ከዚያም አጽናፈ ሰማይ ያለ ገደብ ይሰፋል, ቀስ በቀስ እየቀነሰ ይሄዳል. አሁን የወደፊቱ ጊዜ የሚወሰነው በጨለማ ኃይል ባህሪያት እንደሆነ ግልጽ ነው.

አሁን እነዚህን ንብረቶች በደንብ ስለምናውቃቸው ስለወደፊቱ ጊዜ መተንበይ አንችልም። የተለያዩ አማራጮችን ብቻ ግምት ውስጥ ማስገባት ይችላሉ. በአዲስ የስበት ኃይል በንድፈ ሃሳቦች ውስጥ ምን እየሆነ እንዳለ ለመናገር አስቸጋሪ ነው, ነገር ግን ሌሎች ሁኔታዎች አሁን ሊወያዩ ይችላሉ. የጨለማ ሃይል በጊዜ ሂደት የማይለዋወጥ ከሆነ፣ ልክ እንደ ቫኩም ሃይል፣ ያኔ አጽናፈ ሰማይ ሁል ጊዜ የተፋጠነ መስፋፋት ያጋጥመዋል። አብዛኛዎቹ ጋላክሲዎች ውሎ አድሮ ከኛ ወደ ትልቅ ርቀት ይሸጋገራሉ፣ እና የእኛ ጋላክሲ ከጥቂት ጎረቤቶቹ ጋር በመሆን ባዶ ቦታ ላይ ያለ ደሴት ይሆናል። የጨለማው ኃይል በጣም አስፈላጊ ከሆነ ፣ ከዚያ በቅርብ ጊዜ ውስጥ የተፋጠነ መስፋፋት ሊቆም አልፎ ተርፎም በመጭመቅ ሊተካ ይችላል። ውስጥ የመጨረሻው ጉዳይአጽናፈ ሰማይ ትኩስ እና ጥቅጥቅ ያሉ ነገሮች ወዳለበት ሁኔታ ይመለሳል፣ ወደ ኋላ ተመልሶ “ቢግ ባንግ በተቃራኒው” ይከሰታል።

የአጽናፈ ዓለማችን የኃይል በጀት። የታወቁ ቁስ አካላት (ፕላኔቶች ፣ ኮከቦች ፣ በዙሪያችን ያለው መላው ዓለም) ድርሻ 4 በመቶውን ብቻ ይይዛል ፣ የተቀረው ከ “ጨለማ” የኃይል ዓይነቶች የተሠራ መሆኑን ትኩረት መስጠቱ ተገቢ ነው።

የጨለማ ሃይል ፍንዳታ ከሆነ እና የኃይል መጠኑ ያለገደብ የሚጨምር ከሆነ የበለጠ አስገራሚ ዕጣ ፈንታ ይጠብቃል። የአጽናፈ ሰማይ መስፋፋት የበለጠ እና የበለጠ ፈጣን ይሆናል ፣ በጣም ያፋጥናል እናም ጋላክሲዎች ከጥቅልሎች ፣ከዋክብት ከጋላክሲዎች ፣ ፕላኔቶች ከ ስርዓተ - ጽሐይ. ነገሮች ኤሌክትሮኖች ከአተሞች የሚላቀቁበት ደረጃ ላይ ይደርሳሉ፣ እና አቶሚክ ኒውክሊየስወደ ፕሮቶን እና ኒውትሮን ተከፍሏል. እነሱ እንደሚሉት, ትልቅ እረፍት ይኖራል.

ይሁን እንጂ እንዲህ ዓይነቱ ሁኔታ በጣም የሚቻል አይመስልም. ምናልባትም፣ የፋንተም ሃይል ጥግግት ውስን ሆኖ ይቆያል። ግን ያኔ እንኳን፣ አጽናፈ ሰማይ ያልተለመደ የወደፊት ጊዜ ሊገጥመው ይችላል። እውነታው ግን በብዙ ንድፈ ሐሳቦች ውስጥ የፋንተም ባህሪ - ከጊዜ ወደ ጊዜ የኃይል መጠን መጨመር - ከመረጋጋት ጋር አብሮ ይመጣል. በዚህ ሁኔታ ፣ በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ ያለው የፋንተም መስክ በጣም ተመሳሳይነት የጎደለው ይሆናል ፣ በተለያዩ የአጽናፈ ዓለማት ክፍሎች ውስጥ ያለው የኃይል ጥንካሬ የተለየ ይሆናል ፣ አንዳንድ ክፍሎች በፍጥነት ይስፋፋሉ እና አንዳንዶቹ ውድቀት ሊያጋጥማቸው ይችላል። የኛ ጋላክሲ እጣ ፈንታ በየትኛው ክልል እንደሚወድቅ ይወሰናል።

ይህ ሁሉ ግን ከወደፊቱ ጋር ይዛመዳል, በኮስሞሎጂ ደረጃዎች እንኳን ይርቃል. በሚቀጥሉት 20 ቢሊዮን ዓመታት ውስጥ፣ አጽናፈ ሰማይ አሁን ካለው ጋር ተመሳሳይ ሆኖ ይቆያል። የጨለማ ኃይልን ባህሪያት ለመረዳት ጊዜ አለን እና ስለዚህ በእርግጠኝነት የወደፊቱን ለመተንበይ - እና ምናልባትም በእሱ ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል።

ከመቶ አመት በፊት ሳይንቲስቶች አጽናፈ ዓለማችን በፍጥነት መጠኑ እየጨመረ መሆኑን ደርሰውበታል።

ከመቶ አመት በፊት ስለ አጽናፈ ሰማይ ሀሳቦች የተመሰረቱ ናቸው የኒውቶኒያ ሜካኒክስእና Euclidean ጂኦሜትሪ. እንደ ሎባቼቭስኪ እና ጋውስ ያሉ ጥቂት ሳይንቲስቶች እንኳን አምነዋል (እንደ መላምት ብቻ!) አካላዊ እውነታኢውክሊዲያን ያልሆነ ጂኦሜትሪ፣ ውጫዊው ጠፈር ዘላለማዊ እና የማይለወጥ እንደሆነ ተደርጎ ይቆጠራል

እ.ኤ.አ. በ 1870 እንግሊዛዊው የሂሳብ ሊቅ ዊልያም ክሊፎርድ ጠፈር ሊታጠፍ እና በተለያዩ ነጥቦች ላይ እኩል አለመሆን እና ከጊዜ በኋላ ኩርባው ሊለወጥ ይችላል ወደሚል ጥልቅ ሀሳብ መጣ። እንዲያውም እንዲህ ዓይነት ለውጦች ከቁስ አካል እንቅስቃሴ ጋር የተያያዙ መሆናቸውን አምኗል። እነዚህ ሁለቱም ሀሳቦች ከብዙ አመታት በኋላ የአጠቃላይ የአንፃራዊነት ፅንሰ-ሀሳብ መሰረት ሆኑ። ክሊፎርድ ራሱ ይህንን ለማየት አልኖረም - አልበርት አንስታይን ከመወለዱ 11 ቀናት በፊት በ 34 አመቱ በሳንባ ነቀርሳ ሞተ።

ቀይ ለውጥ

ስለ አጽናፈ ሰማይ መስፋፋት የመጀመሪያው መረጃ የቀረበው በኮከብ ቆጣሪዎች ነው. እ.ኤ.አ. በ 1886 እንግሊዛዊው የስነ ፈለክ ተመራማሪ ዊልያም ሁጊንስ የከዋክብት ብርሃን የሞገድ ርዝመቶች ከተመሳሳይ ንጥረ ነገሮች ምድራዊ እይታ ጋር ሲነፃፀሩ ትንሽ እንደተቀየረ አስተውለዋል። እ.ኤ.አ. በ 1848 በፈረንሳዊው የፊዚክስ ሊቅ አርማንድ ፊዚው የተገኘው የዶፕለር ተፅእኖ የኦፕቲካል ስሪት ቀመር ላይ በመመርኮዝ የአንድ ኮከብ ራዲያል ፍጥነት ሊሰላ ይችላል። እንደነዚህ ያሉት ምልከታዎች የጠፈር ነገርን እንቅስቃሴ ለመከታተል ያስችላሉ.

ከመቶ አመት በፊት፣ ስለ አጽናፈ ሰማይ ሀሳቦች በኒውቶኒያን መካኒኮች እና በዩክሊዲያን ጂኦሜትሪ ላይ የተመሰረቱ ናቸው። እንደ ሎባቼቭስኪ እና ጋውስ ያሉ ጥቂት ሳይንቲስቶችም (እንደ መላምት ብቻ!) የኢውክሊዲያን ያልሆነ ጂኦሜትሪ አካላዊ እውነታ ውጫዊ ጠፈር ዘላለማዊ እና የማይለወጥ እንደሆነ አድርገው ይቆጥሩታል። በአጽናፈ ሰማይ መስፋፋት ምክንያት, ወደ ሩቅ ጋላክሲዎች ያለውን ርቀት መወሰን ቀላል አይደለም. ከ13 ቢሊዮን ዓመታት በኋላ የመጣው ብርሃን ከጋላክሲ A1689-zD1፣ 3.35 ቢሊዮን የብርሃን ዓመታት ይርቃል (A)፣ እየሰፋ በሚሄድ ህዋ ውስጥ ሲጓዝ “ይቀላ” እና ይዳከማል፣ እና ጋላክሲው ራሱ ይርቃል (B)። በቀይ ፈረቃ (13 ቢሊዮን የብርሃን ዓመታት)፣ በማዕዘን መጠን (3.5 ቢሊዮን የብርሃን ዓመታት)፣ በጥንካሬው (263 ቢሊዮን የብርሃን ዓመታት)፣ እውነተኛው ርቀት 30 ቢሊዮን የብርሃን ዓመታት መረጃን ይይዛል። ዓመታት.

ከሩብ ምዕተ-አመት በኋላ ይህ እድል በአዲስ መንገድ በአሪዞና ውስጥ በፍላግስታፍ ውስጥ የክትትል ሰራተኛ የሆነው ቬስቶ ስሊፈር ፣ ከ 1912 ጀምሮ ፣ ባለ 24 ኢንች ቴሌስኮፕ ያለው የጠመዝማዛ ኔቡላዎችን ስፔክትራ ሲያጠና ነበር ። ጥሩ ስፔክትሮግራፍ. ከፍተኛ ጥራት ያለው ምስል ለማግኘት, ተመሳሳይ የፎቶግራፍ ሳህን ለበርካታ ምሽቶች ተጋልጧል, ስለዚህ ፕሮጀክቱ በዝግታ ተንቀሳቅሷል. ከሴፕቴምበር እስከ ታኅሣሥ 1913 ስሊፈር የአንድሮሜዳ ኔቡላን አጥንቶ ዶፕለር-ፊዘአው የተባለውን ቀመር በመጠቀም በየሰከንዱ 300 ኪሎ ሜትር ወደ ምድር እየቀረበች ነው የሚል መደምደሚያ ላይ ደረሰ።

እ.ኤ.አ. በ 1917 በ 25 ኔቡላዎች ራዲያል ፍጥነቶች ላይ መረጃን አሳተመ ፣ ይህም በአቅጣጫቸው ላይ ጉልህ የሆነ አሲሜትሪ አሳይቷል ። አራት ኔቡላዎች ብቻ ወደ ፀሐይ ቀረቡ፣ የተቀሩት ሸሹ (እና አንዳንዶቹ በፍጥነት)።

ስሊፈር ዝናን አልፈለገም እና ውጤቶቹን አላስተዋወቀም። ስለዚህ, በሥነ ፈለክ ክበቦች ውስጥ የታወቁት ታዋቂው ብሪቲሽ የስነ ፈለክ ሊቅ አርተር ኤዲንግተን ወደ እነርሱ ሲስብ ብቻ ነው.

እ.ኤ.አ. በ 1924 በስሊፈር የተገኙ የ 41 ኔቡላዎች ራዲያል ፍጥነቶች ዝርዝርን ያካተተ ስለ አንፃራዊነት ፅንሰ-ሀሳብ አንድ ነጠላግራፍ አሳተመ ። ተመሳሳይ አራት ሰማያዊ-ተለዋዋጭ ኔቡላዎች እዚያ ነበሩ ፣ የተቀሩት 37 ደግሞ ቀይ-ተለዋዋጭ መስመሮች ነበሯቸው። ራዲያል ፍጥነታቸው በ150 እና 1800 ኪ.ሜ በሰአት ይለያያል እና በአማካይ 25 እጥፍ የሚበልጠው ሚልኪ ዌይ ኮከቦች ፍጥነታቸው በወቅቱ ነበር። ይህ ኔቡላዎች ከ "ክላሲካል" መብራቶች በተለየ እንቅስቃሴዎች ውስጥ እንዲሳተፉ ይጠቁማል.

የጠፈር ደሴቶች

እ.ኤ.አ. በ 1920 ዎቹ መጀመሪያ ላይ ፣ አብዛኛዎቹ የስነ ፈለክ ተመራማሪዎች ጠመዝማዛ ኔቡላዎች ሚልኪ ዌይ ዳርቻ ላይ እንደሚገኙ ያምኑ ነበር ፣ እና ከዚያ ውጭ ባዶ ፣ ጨለማ ቦታ ብቻ አልነበረም። እውነት ነው፣ በ18ኛው መቶ ዘመን አንዳንድ ሳይንቲስቶች በኔቡላዎች ውስጥ ግዙፍ የኮከብ ስብስቦችን አይተዋል (አማኑኤል ካንት የደሴት ዩኒቨርስ ብሎ ጠራቸው)። ይሁን እንጂ ወደ ኔቡላዎች ያለውን ርቀት በአስተማማኝ ሁኔታ ለመወሰን ስለማይቻል ይህ መላምት ተወዳጅ አልነበረም.

ይህ ችግር በካሊፎርኒያ ማውንት ዊልሰን ኦብዘርቫቶሪ ባለ 100 ኢንች የሚያንፀባርቅ ቴሌስኮፕ በመስራት በኤድዊን ሀብል ተፈቷል። በ1923-1924 የአንድሮሜዳ ኔቡላ የሴፊይድ ቤተሰብ ተለዋዋጭ ኮከቦችን ጨምሮ ብዙ ብርሃን ያላቸው ነገሮችን እንደያዘ አወቀ። በሚታየው ብሩህነታቸው ውስጥ ያለው የለውጥ ጊዜ ከ ጋር የተያያዘ መሆኑን ቀደም ብሎ ይታወቅ ነበር ፍጹም ብሩህነት, እና ስለዚህ Cepheids የጠፈር ርቀቶችን ለመለካት ተስማሚ ናቸው. ከእነሱ ጋር ሃብልን በመጠቀምወደ አንድሮሜዳ ያለው ርቀት በ 285,000 parsecs (በዘመናዊው መረጃ መሠረት 800,000 parsecs ነው) ተገምቷል. የፍኖተ ሐሊብ ዲያሜትር ወደ 100,000 ፓርሴክስ (በእውነቱ ሦስት እጥፍ ያነሰ ነው) ተብሎ ይታመን ነበር. ከዚያም አንድሮሜዳ እና ሚልኪ ዌይ እንደ ገለልተኛ የኮከብ ስብስቦች መቆጠር አለባቸው። ሃብል ብዙም ሳይቆይ ሁለት ተጨማሪ ራሳቸውን የቻሉ ጋላክሲዎችን ለይቷል፣ ይህም በመጨረሻ “የደሴት ዩኒቨርስ” መላምትን አረጋግጧል።

በፍትሃዊነት ፣ ከሃብል ሁለት ዓመታት በፊት ፣ ወደ አንድሮሜዳ ያለው ርቀት በኢስቶኒያው የስነ ፈለክ ተመራማሪ ኧርነስት ኦፒክ ይሰላል ፣ ውጤቱም - 450,000 parsecs - ለትክክለኛው ቅርብ እንደነበረ ልብ ሊባል ይገባል። ነገር ግን፣ እንደ ሀብል ቀጥተኛ ምልከታዎች አሳማኝ ያልሆኑ በርካታ የንድፈ ሃሳባዊ ሀሳቦችን ተጠቅሟል።

እ.ኤ.አ. በ 1926 ሃብል ተካሂዷል ስታቲስቲካዊ ትንታኔየአራት መቶ “extragalactic nebulae” ምልከታ (ይህን ቃል ለረጅም ጊዜ ተጠቅሞ ጋላክሲዎች ብሎ በመጥራት) እና ርቀቱን ከኔቡላ ብሩህነት ጋር ለማዛመድ ቀመር አቀረበ። የዚህ ዘዴ ግዙፍ ስህተቶች ቢኖሩም, አዳዲስ መረጃዎች እንዳረጋገጡት ኔቡላዎች በጠፈር ውስጥ ብዙ ወይም ያነሰ በእኩል መጠን ይሰራጫሉ እና ፍኖተ ሐሊብ ከሚባለው ወሰን ርቀው ይገኛሉ. አሁን ቦታ በእኛ ጋላክሲ እና በቅርብ ጎረቤቶቹ ላይ ብቻ የተወሰነ እንዳልሆነ ጥርጣሬ አልነበረውም።

የጠፈር ፋሽን ዲዛይነሮች

ኤዲንግተን የስሊፈርን ውጤት የማወቅ ጉጉት ነበረበት። በዚህ ጊዜ, የኮስሞሎጂ ሞዴል ቀድሞውኑ ነበር, እሱም በተወሰነ መልኩ በስሊፈር ተለይቶ የሚታወቀውን ውጤት ይተነብያል. ኤዲንግተን ስለ እሱ ብዙ ያስባል እና በተፈጥሮ የአሪዞና የስነ ፈለክ ተመራማሪ አስተያየቶችን የኮስሞሎጂ ድምጽ ለመስጠት እድሉን አላጣም።

ዘመናዊ ቲዎሬቲካል ኮስሞሎጂ በ 1917 የጀመረው በአጠቃላይ አንጻራዊነት ላይ የተመሰረተ የአጽናፈ ሰማይን ሞዴሎች በሚያቀርቡ ሁለት አብዮታዊ ወረቀቶች ነው. ከመካከላቸው አንዱ በአንስታይን እራሱ የተጻፈ ሲሆን ሌላኛው ደግሞ በሆላንዳዊው የስነ ፈለክ ተመራማሪ ዊለም ደ ሲተር ነው።

የሃብል ህጎች

ኤድዊን ሀብል የቀይ ፈረቃ እና የጋላቲክ ርቀቶችን ግምታዊ ተመጣጣኝነት በተጨባጭ አገኘ፣ ይህም በ Doppler-Fizeau ቀመር ወደ ፍጥነቶች እና ርቀቶች መካከል ወደ ተመጣጣኝነት ተቀየረ። ስለዚህ እዚህ ሁለት የተለያዩ ንድፎችን እንይዛለን.
ሃብል እርስ በርስ እንዴት እንደሚዛመዱ አላወቀም ነበር, ነገር ግን የዛሬው ሳይንስ ስለ ጉዳዩ ምን ይላል?
Lemaître እንዳሳየዉ፣ በኮስሞሎጂካል (በዩኒቨርስ መስፋፋት ምክንያት የሚፈጠር) ቀይ ፈረቃ እና ርቀቶች መካከል ያለው ቀጥተኛ ትስስር ፍፁም አይደለም። በተግባር, ከ 0.1 በታች ለሆኑ መፈናቀሎች ብቻ በደንብ ይታያል. ስለዚህ ነባራዊው ሃብል ህግ ትክክለኛ ሳይሆን ግምታዊ ነው፣ እና የዶፕለር-ፊዘአው ቀመር የሚሰራው ለትንንሽ የስፔክትረም ፈረቃዎች ብቻ ነው።
እና እዚህ የንድፈ ሐሳብ ህግ, የሩቅ ዕቃዎችን ራዲያል ፍጥነት ከነሱ ርቀት ጋር የሚያገናኘው (በተመጣጣኝ መጠን በ Hubble parameter V=Hd መልክ) ለማንኛውም ቀይ ፈረቃ የሚሰራ ነው። ነገር ግን, በእሱ ውስጥ የሚታየው ፍጥነት V በሁሉም የአካላዊ ምልክቶች ፍጥነት አይደለም ወይም እውነተኛ አካላትበአካላዊ ቦታ. ይህ በጋላክሲዎች መካከል ያለው የርቀቶች መጨመር እና ጋላክሲ ስብስቦች, ይህም በአጽናፈ ሰማይ መስፋፋት ምክንያት ነው. መለካት የምንችለው የአጽናፈ ሰማይን መስፋፋት ማቆም ከቻልን ብቻ ነው, ወዲያውኑ የመለኪያ ቴፖችን በጋላክሲዎች መካከል ዘርግተን, በመካከላቸው ያለውን ርቀት በማንበብ እና በመለኪያ መካከል በጊዜ ክፍተቶች ከፋፍለን. በተፈጥሮ, የፊዚክስ ህጎች ይህንን አይፈቅዱም. ስለዚህ የኮስሞሎጂ ባለሙያዎች የሃብል መለኪያ Hን በሌላ ቀመር መጠቀምን ይመርጣሉ ይህም የዩኒቨርስ ሚዛን ሁኔታን ያካትታል, ይህም በተለያዩ የጠፈር ዘመናት ውስጥ የመስፋፋቱን ደረጃ በትክክል ይገልጻል (ይህ ግቤት በጊዜ ስለሚቀየር, ዘመናዊ ትርጉም H0ን ያመልክቱ)። ዩኒቨርስ አሁን በተፋጠነ ፍጥነት እየሰፋ ነው፣ ስለዚህ የሃብል መለኪያው ዋጋ እየጨመረ ነው።
የኮስሞሎጂካል ቀይ ፈረቃዎችን በመለካት የቦታ መስፋፋትን በተመለከተ መረጃ እናገኛለን። በኮስሞሎጂካል ሬድሺፍት z ወደ እኛ የመጣው የጋላክሲው ብርሃን ሁሉም የኮስሞሎጂ ርቀቶች ከዘመናችን በ1+z እጥፍ ሲያንስ ተወው። ስለዚህ ጋላክሲ ተጨማሪ መረጃ፣ ለምሳሌ አሁን ያለው ርቀት ወይም ፍኖተ ሐሊብ የሚወገድበት ፍጥነት፣ የተለየ የኮስሞሎጂ ሞዴል በመጠቀም ብቻ ሊገኝ ይችላል። ለምሳሌ በአንስታይን ደ ሲተር ሞዴል z = 5 ያለው ጋላክሲ ከ1.1 ሰከንድ (የብርሃን ፍጥነት) ጋር እኩል በሆነ ፍጥነት ከእኛ እየራቀ ነው። ነገር ግን የተለመደ ስህተት ከሰሩ እና በቀላሉ V/c እና z እኩል ከሆነ ይህ ፍጥነት ከብርሃን ፍጥነት በአምስት እጥፍ ይበልጣል። እንደምናየው ልዩነቱ ከባድ ነው።
የሩቅ ነገሮች ፍጥነት በ STR ፣ GTR መሠረት በቀይ ፈረቃ ላይ ጥገኛ (በአምሳያው እና በሰዓቱ ላይ የተመሠረተ ነው ፣ ኩርባው የአሁኑን ጊዜ እና የአሁኑን ሞዴል ያሳያል)። በትንሽ ማፈናቀሎች ላይ ጥገኝነት መስመራዊ ነው.

አንስታይን፣ በጊዜው መንፈስ፣ አጽናፈ ዓለማት በአጠቃላይ የማይለዋወጥ እንደሆነ ያምን ነበር (በተጨማሪም በጠፈር ላይ ገደብ የለሽ ለማድረግ ሞክሯል፣ ነገር ግን ትክክለኛውን ማግኘት አልቻለም የድንበር ሁኔታዎችለእርስዎ እኩልታዎች)። በውጤቱም, የተዘጋውን ዩኒቨርስ ሞዴል ገነባ, የቦታው ቋሚ አወንታዊ ኩርባ አለው (እና ስለዚህ ቋሚ የሆነ ራዲየስ ራዲየስ አለው). በዚህ ዩኒቨርስ ውስጥ ያለው ጊዜ በተቃራኒው እንደ ኒውተን በአንድ አቅጣጫ እና በተመሳሳይ ፍጥነት ይፈስሳል። የዚህ ሞዴል የቦታ-ጊዜ በቦታ ክፍል ምክንያት የተጠማዘዘ ነው, የጊዜ ክፍሉ በምንም መልኩ አልተበላሸም. የዚህ ዓለም የማይለዋወጥ ተፈጥሮ በዋናው እኩልታ ውስጥ ልዩ "ማስገባት" ያቀርባል, ይህም የስበት ውድቀትን ይከላከላል እና በዚህም በሁሉም ቦታ እንደ ፀረ-ስበት መስክ ይሠራል. ጥንካሬው ከልዩ ቋሚ ጋር ተመጣጣኝ ነው፣ እሱም አንስታይን ሁለንተናዊ ብሎ ጠራው (አሁን የኮስሞሎጂ ቋሚ ይባላል)።

የአጽናፈ ሰማይ መስፋፋት የለማይቲ የኮስሞሎጂ ሞዴል ከዘመኑ እጅግ ቀድሞ ነበር። የለማይትር አጽናፈ ሰማይ በትልቁ ባንግ ይጀምራል፣ከዚያም ማስፋፊያው መጀመሪያ ይቀንሳል እና ከዚያም መፋጠን ይጀምራል።

የአንስታይን ሞዴል የአጽናፈ ዓለሙን መጠን፣ የቁሳቁሶችን አጠቃላይ መጠን እና የኮስሞሎጂ ቋሚ እሴት እንኳን ለማስላት አስችሎታል። ይህንን ለማድረግ, አማካይ እፍጋት ብቻ ያስፈልግዎታል የጠፈር ጉዳይ, እሱም በመርህ ደረጃ, ከእይታዎች ሊወሰን ይችላል. ኤዲንግተን ይህንን ሞዴል ያደነቀው እና በሃብል በተግባር የተጠቀመበት በአጋጣሚ አይደለም። ነገር ግን፣ በአለመረጋጋት ተደምስሷል፣ አንስታይን በቀላሉ ያላስተዋለ ነው፡ በትንሹ ራዲየስ ከተመጣጣኝ ዋጋ ልዩነት፣ የአንስታይን አለም ይስፋፋል ወይም የስበት ውድቀት ውስጥ ገብቷል። ስለዚህ, ይህ ሞዴል ከእውነተኛው አጽናፈ ሰማይ ጋር ምንም ግንኙነት የለውም.

ባዶ ዓለም

ደ ሲተር እሱ ራሱ እንዳመነው የማይለዋወጥ ኩርባ ያለው ዓለም ገንብቷል፣ ግን አዎንታዊ ሳይሆን አሉታዊ። በውስጡ የአንስታይን ኮስሞሎጂካል ቋሚ ነገር ይዟል, ነገር ግን ሙሉ በሙሉ ቁስ ይጎድለዋል. በዘፈቀደ አነስተኛ የጅምላ ቅንጣቶች ሲፈተኑ ተበታትነው ወደ ማለቂያነት ይሄዳሉ። በተጨማሪም፣ ጊዜው ከመሃል ይልቅ በዲ ሲተር ዩኒቨርስ ዳርቻ ላይ በዝግታ ይፈስሳል። በዚህ ምክንያት ከትልቅ ርቀት የሚመጡ የብርሃን ሞገዶች ምንጫቸው ከተመልካች አንፃር የቆመ ቢሆንም እንኳ በቀይ ፈረቃ ይደርሳሉ። ስለዚህ በ1920ዎቹ ኤዲንግተን እና ሌሎች የስነ ፈለክ ተመራማሪዎች የዴ ሲተር ሞዴል በስሊፈር ምልከታዎች ላይ ከሚታየው እውነታ ጋር የሚያመሳስላቸው ነገር አለ ወይ ብለው አሰቡ።

እነዚህ ጥርጣሬዎች ተረጋግጠዋል, ምንም እንኳን በተለየ መንገድ. ያልተሳካ የአስተባባሪ ስርዓት ምርጫ ጋር የተቆራኘ በመሆኑ የ de Sitter ዩኒቨርስ የማይለዋወጥ ተፈጥሮ ምናባዊ ሆነ። ይህን ስህተት ካስተካከለ በኋላ፣ de Sitter space ጠፍጣፋ፣ Euclidean፣ ግን የማይንቀሳቀስ ሆኖ ተገኘ። ለፀረ-ስበት ኮስሞሎጂካል ቋሚነት ምስጋና ይግባውና ዜሮ ኩርባዎችን ሲጠብቅ ይስፋፋል. በዚህ መስፋፋት ምክንያት የፎቶኖች የሞገድ ርዝመት ይጨምራል፣ ይህም በዲ ሲተር የተተነበየውን የእይታ መስመሮች መቀየርን ይጨምራል። ዛሬ የሩቅ ጋላክሲዎች የኮስሞሎጂያዊ ቀይ ለውጥ እንዴት እንደሚገለጽ ልብ ሊባል የሚገባው ጉዳይ ነው።

ከስታቲስቲክስ ወደ ተለዋዋጭነት

በግልጽ የማይንቀሳቀሱ የኮስሞሎጂ ንድፈ ሐሳቦች ታሪክ የሚጀምረው በሁለት ሥራዎች ነው። የሶቪየት የፊዚክስ ሊቅአሌክሳንደር ፍሬድማን ፣ የታተመው እ.ኤ.አ የጀርመን መጽሔትዘይትሽሪፍት ፉር ፊዚክ በ1922 እና 1924 ዓ.ም. ፍሬድማን የአጽናፈ ዓለማት ሞዴሎችን በጊዜ ተለዋዋጭ አወንታዊ እና አሉታዊ ኩርባ ያሰላል፣ ይህም የቲዎሬቲካል ኮስሞሎጂ ወርቃማ ፈንድ ሆነ። ነገር ግን፣ የዘመኑ ሰዎች እነዚህን ስራዎች አላስተዋሉም ነበር (አንስታይን በመጀመሪያ የፍሪድማን የመጀመሪያ ወረቀት በሂሳብ ደረጃ የተሳሳተ እንደሆነ አድርጎ ይመለከተው ነበር።) ፍሪድማን ራሱ የሥነ ፈለክ ጥናት እስካሁን ድረስ የትኛው የኮስሞሎጂ ሞዴሎች ከእውነታው ጋር እንደሚጣጣም ለመወሰን የሚያስችለውን ምልከታ እንደሌለው ያምን ነበር, እና ስለዚህ እራሱን በንፁህ ሂሳብ ብቻ ይገድባል. ምናልባት የስሊፈርን ውጤት ቢያነብ የተለየ እርምጃ ይወስድ ነበር፣ ግን ይህ አልሆነም።

በ 20 ኛው ክፍለ ዘመን የመጀመሪያ አጋማሽ ትልቁ የኮስሞሎጂ ባለሙያ ጆርጅ ሌማይትሬ በተለየ መንገድ አስበው ነበር። ቤት ውስጥ፣ ቤልጂየም ውስጥ፣ በሂሳብ ትምህርት የመመረቂያ ፅሁፉን ተከላክሏል፣ ከዚያም በ1920ዎቹ አጋማሽ ላይ የስነ ፈለክ ጥናትን ተማረ - በካምብሪጅ በኤዲንግተን መሪነት እና በሃርሎው ሻፕሌይ ስር በሃርቫርድ ኦብዘርቫቶሪ (በዩናይትድ ስቴትስ እያለ ሁለተኛ አዘጋጅቷል) በ MIT የመመረቂያ ጽሑፍ፣ ከስሊፈር እና ሃብል ጋር ተገናኘ)። እ.ኤ.አ. በ 1925 ፣ የዴ ሲተር ሞዴል የማይለዋወጥ ተፈጥሮ ምናባዊ መሆኑን ለማሳየት Lemaître የመጀመሪያው ነው። በሉቫን ዩኒቨርሲቲ ፕሮፌሰር ሆኖ ወደ ትውልድ አገሩ ሲመለስ ሌማይተር ግልጽ የሆነ የስነ ፈለክ መሰረት ያለው የተስፋፋውን አጽናፈ ሰማይ የመጀመሪያ ሞዴል ገነባ። ያለምንም ማጋነን ይህ ስራ በህዋ ሳይንስ ውስጥ አብዮታዊ ግኝት ነበር።

ሁለንተናዊ አብዮት።

በእሱ ሞዴል፣ Lemaitre የአንስታይን የቁጥር እሴት ያለው የኮስሞሎጂ ቋሚ ቋሚ ሆኖ ቆይቷል። ስለዚህ የእሱ አጽናፈ ሰማይ ይጀምራል የማይንቀሳቀስ ሁኔታ, ነገር ግን በጊዜ ሂደት, በተለዋዋጭነት, እየጨመረ በሚሄድ ፍጥነት ወደ የማያቋርጥ መስፋፋት መንገድ ውስጥ ይገባል. በዚህ ደረጃ ላይ አዎንታዊ ኩርባ ይይዛል, ይህም ራዲየስ ሲጨምር ይቀንሳል. Lemaitre በአጽናፈ ሰማይ ስብጥር ውስጥ ቁስ አካልን ብቻ ሳይሆን ተካቷል ኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረር. ስራቸው በለማይትር የሚታወቁት አንስታይንም ሆነ ደ ሲተር፣ ወይም በወቅቱ ምንም የሚያውቀው ፍሪድማን ይህን አላደረጉም።

ተያያዥ መጋጠሚያዎች

በኮስሞሎጂካል ስሌቶች ውስጥ ከአጽናፈ ሰማይ መስፋፋት ጋር በአንድነት የሚሰፋ ተጓዳኝ የተቀናጁ ስርዓቶችን ለመጠቀም ምቹ ነው። ተስማሚ በሆነ ሞዴል፣ ጋላክሲዎች እና የጋላክሲ ስብስቦች በማንኛውም ትክክለኛ እንቅስቃሴ ውስጥ የማይሳተፉበት፣ ተጓዳኝ መጋጠሚያዎቻቸው አይለወጡም። ነገር ግን በአንድ የተወሰነ ጊዜ ውስጥ በሁለት ነገሮች መካከል ያለው ርቀት በተጓዳኝ መጋጠሚያዎች ውስጥ ካለው ቋሚ ርቀታቸው ጋር እኩል ነው, በዚህ ጊዜ በሚዛን መለኪያ እሴት ተባዝቷል. ይህ ሁኔታ በቀላሉ ሊፈነዳ በሚችል ሉል ላይ በቀላሉ ሊገለጽ ይችላል፡ የእያንዳንዱ ነጥብ ኬክሮስ እና ኬንትሮስ አይለወጡም, እና በማናቸውም ጥንድ ነጥቦች መካከል ያለው ርቀት ራዲየስ እየጨመረ ይሄዳል.
መጋጠሚያዎችን መጠቀም በዩኒቨርስ ኮስሞሎጂ፣ በልዩ አንጻራዊነት እና በኒውቶኒያን ፊዚክስ መካከል ያለውን ጥልቅ ልዩነት እንድንረዳ ይረዳናል። ስለዚህ, በኒውቶኒያ ሜካኒክስ ሁሉም እንቅስቃሴዎች አንጻራዊ ናቸው, እና ፍፁም የማይነቃነቅ የለም አካላዊ ትርጉም. በተቃራኒው, በኮስሞሎጂ ውስጥ, መጋጠሚያዎችን በማቀናጀት ውስጥ የማይንቀሳቀስ አለመቻል ፍጹም ነው, እና በመርህ ደረጃ, በአስተያየቶች ሊረጋገጥ ይችላል. ልዩ የአንፃራዊነት ፅንሰ-ሀሳብ በቦታ-ጊዜ ውስጥ ሂደቶችን ይገልፃል ፣ ከዚያ የሎሬንትዝ ለውጦችን መጠቀም እንችላለን ማለቂያ የሌለው ቁጥርየቦታ እና ጊዜያዊ ክፍሎችን ለመለየት መንገዶች. የኮስሞሎጂካል ቦታ-ጊዜ, በተቃራኒው, በተፈጥሮ, ወደ ጥምዝ ማስፋፊያ ቦታ እና ነጠላ ይከፈላል የጠፈር ጊዜ. በዚህ ሁኔታ የሩቅ ጋላክሲዎች የማፈግፈግ ፍጥነት ከብርሃን ፍጥነት ብዙ እጥፍ ሊበልጥ ይችላል።

Lemaitre, ወደ ዩኤስኤ, የሩቅ ጋላክሲዎች ቀይ ፈረቃዎች በቦታ መስፋፋት ምክንያት እንዲነሱ ሐሳብ አቅርበዋል, ይህም የብርሃን ሞገዶችን "ይዘረጋል". አሁን በሂሳብ አረጋግጧል። በተጨማሪም ትናንሽ (በጣም ትናንሽ ክፍሎች) ቀይ ፈረቃዎች ከብርሃን ምንጭ ርቀቶች ጋር ተመጣጣኝ መሆናቸውን አሳይቷል ፣ እና የተመጣጠነ ቅንጅት በጊዜ ላይ ብቻ የተመካ እና ስለ ዩኒቨርስ ወቅታዊ የመስፋፋት መጠን መረጃን እንደሚይዝ አሳይቷል። የዶፕለር-ፊዜው ቀመር የአንድ ጋላክሲ ራዲያል ፍጥነት ከቀይ ፈረቃው ጋር የሚመጣጠን መሆኑን ስለሚያመለክት፣ለማይትሬ ይህ ፍጥነት ከርቀቱ ጋር ተመጣጣኝ ነው ወደሚል ድምዳሜ ደርሷል። ከሀብል ዝርዝር ውስጥ የ 42 ጋላክሲዎችን ፍጥነት እና ርቀት ከመረመረ በኋላ እና የፀሐይን ውስጠ-ገብ ፍጥነት ግምት ውስጥ በማስገባት የተመጣጠነ መለኪያዎችን እሴቶችን አቋቋመ ።

ያልተዘመረ ስራ

Lemaitre ሥራውን በ1927 አሳተመ ፈረንሳይኛበትንሹ የተነበበ መጽሔት “የብራሰልስ አናልስ ሳይንሳዊ ማህበረሰብ" መጀመሪያ ላይ ምንም ሳይስተዋል የቀረችው ዋናው ምክንያት ይህ እንደሆነ ይታመናል (በአስተማሪው ኤዲንግተንም ቢሆን)። እውነት ነው, በዚያው አመት መገባደጃ ላይ, Lemaitre ግኝቶቹን ከአንስታይን ጋር ለመወያየት እና ስለ ፍሬድማን ውጤቶች ከእሱ ተማረ. የጄኔራል አንጻራዊነት ፈጣሪ ምንም ዓይነት ቴክኒካዊ ተቃውሞዎች አልነበረውም, ነገር ግን የሌሜትን ሞዴል አካላዊ እውነታ በቆራጥነት አላመነም (ልክ ቀደም ሲል የፍሪድማን መደምደሚያዎችን እንዳልተቀበለ ሁሉ).

ሃብል ግራፎች

ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ በ1920ዎቹ መገባደጃ ላይ ሃብል እና ሁማሰን በ24 ጋላክሲዎች ርቀቶች እና ራዲያል ፍጥነታቸው መካከል ያለው ቀጥተኛ ትስስር (በአብዛኛው በስሊፈር) ከቀይ ፈረቃዎች የተሰላ መስመር አግኝተዋል። ሃብል ከዚህ በመነሳት የጋላክሲው ራዲያል ፍጥነት ከርቀት ጋር ቀጥተኛ ተመጣጣኝ ነው ሲል ደምድሟል። የዚህ ተመጣጣኝነት መጠን አሁን በH0 ይገለጻል እና ሃብል ፓራሜትር ይባላል (በቅርቡ መረጃ መሰረት ከ 70 (ኪሜ / ሰ) / ሜጋፓርሴክ ትንሽ ይበልጣል).

በጋላክቲክ ፍጥነቶች እና ርቀቶች መካከል ያለውን ቀጥተኛ ግንኙነት የሚያቅድ የሃብል ወረቀት በ1929 መጀመሪያ ላይ ታትሟል። ከአንድ አመት በፊት፣ ወጣቱ አሜሪካዊ የሒሳብ ሊቅ ሃዋርድ ሮበርትሰን፣ ሌማይትርን በመከተል፣ ይህንን ጥገኝነት ከሚሰፋው ዩኒቨርስ ሞዴል ያገኘው፣ ሃብል ሊያውቀው ይችላል። ይሁን እንጂ የእሱ ታዋቂ መጣጥፍ ይህንን ሞዴል በቀጥታም ሆነ በተዘዋዋሪ አልጠቀሰም. በኋላ ሃብል በቀመራቸው ውስጥ የሚታዩት ፍጥነቶች የጋላክሲዎችን የውጪ ህዋ እንቅስቃሴ እንደሚገልጹ ጥርጣሬዎችን ገልጿል፣ነገር ግን ሁልጊዜ ከትርጉማቸው ይቆጠባል። የጋላክሲክ ርቀቶችን እና ቀይ ፈረቃዎችን ተመጣጣኝነት በማሳየት የግኝቱን ትርጉም አይቷል፣ የቀረውን ደግሞ ለቲዎሪስቶች በመተው። ስለዚህ, ለሃብል ክብር ሁሉ, እርሱን የአጽናፈ ሰማይ መስፋፋትን እንደ ፈጣሪ የምንቆጥርበት ምንም ምክንያት የለም.

እና አሁንም እየሰፋ ነው!

ቢሆንም፣ ሀብል የዩኒቨርስ መስፋፋት እና የለማይቲን ሞዴል እውቅና ለማግኘት መንገድ ጠርጓል። ቀድሞውኑ በ 1930 እንደ ኤዲንግተን እና ዴ ሲተር ያሉ የኮስሞሎጂ ሊቃውንት ለእሷ ግብር ሰጡ ። ትንሽ ቆይቶ ሳይንቲስቶች የፍሪድማንን ስራ አስተውለው አደነቁ። እ.ኤ.አ. በ 1931 ፣ በኤዲንግተን አነሳሽነት ፣ Lemaitre ጽሑፉን ወደ እንግሊዝኛ (በትንንሽ ቁርጥራጮች) ለሮያል አስትሮኖሚካል ሶሳይቲ ወርሃዊ ዜና ተርጉሟል። በዚያው ዓመት፣ አንስታይን በሌማይትሬ መደምደሚያ ተስማምቶ ነበር፣ እና ከአንድ አመት በኋላ፣ ከዲ ሲተር ጋር፣ ጠፍጣፋ ቦታ እና ጠመዝማዛ ጊዜ ያለው የሚሰፋውን ዩኒቨርስ ሞዴል ገነባ። ይህ ሞዴል በቀላልነቱ ምክንያት ለረጅም ጊዜ በኮስሞሎጂስቶች ዘንድ በጣም ታዋቂ ነው.

እ.ኤ.አ. እ.ኤ.አ. በ1931 ሌማይትር ስለ ሌላ የአጽናፈ ዓለም ሞዴል አጭር (እና ያለ ምንም ሂሳብ) መግለጫ አሳተመ ፣ እሱም የኮስሞሎጂ እና የኳንተም መካኒኮችን ያጣመረ። በዚህ ሞዴል፣ የመነሻ ጊዜው የቀዳማዊ አቶም ፍንዳታ ነው (Lemaitre ኳንተም ተብሎም ይጠራል) ይህም ቦታ እና ጊዜን የፈጠረ ነው። የስበት ኃይል አዲስ የተወለደውን ዩኒቨርስ መስፋፋት ስለሚቀንስ ፍጥነቱ ይቀንሳል - ምናልባት ወደ ዜሮ ሊደርስ ይችላል። Lemaitre ከጊዜ በኋላ የኮስሞሎጂካል ቋሚ ለውጥን ወደ ሞዴሉ አስተዋወቀ፣ ይህም አጽናፈ ሰማይ በመጨረሻ ወደ የተረጋጋ የመስፋፋት ስርዓት እንዲገባ አስገድዶታል። ስለዚህ የጨለማ ኃይል መኖሩን ከግምት ውስጥ የሚያስገባውን የቢግ ባንግ እና የዘመናዊ የኮስሞሎጂ ሞዴሎችን ሀሳብ ገምቷል ። እና በ 1933 የኮስሞሎጂ ቋሚውን ከቫኩም የኃይል ጥንካሬ ጋር ለይቷል, ማንም ከዚህ በፊት ማንም ያላሰበው. ለጽንፈ ዓለም መስፋፋት ፈላጊ ማዕረግ ብቁ የሆነው ይህ ሳይንቲስት ከሱ ዘመን በፊት ምን ያህል ቀደም ብሎ እንደነበረ በቀላሉ አስገራሚ ነው!

የእኛ ፀሀይ እና ለእሷ በጣም ቅርብ የሆኑት ከዋክብት የኛ ጋላክሲ ወይም ሚልኪ ዌይ የሚባል የሰፊ የኮከብ ክላስተር አካል ናቸው። ለረጅም ጊዜ ይህ መላው አጽናፈ ሰማይ እንደሆነ ይታመን ነበር. እና በ 1924 ብቻ, አሜሪካዊው የስነ ፈለክ ተመራማሪ ኤድዊን ሃብል የእኛ ጋላክሲ ብቻ እንዳልሆነ አሳይቷል. በግዙፍ ባዶ ቦታ የሚለያዩ ሌሎች ብዙ ጋላክሲዎች አሉ። ይህንን ለማረጋገጥ ሃብል ወደ ሌሎች ጋላክሲዎች ያለውን ርቀት መለካት ነበረበት። ምድር በፀሐይ ዙሪያ በምትዞርበት ጊዜ በጠፈር ውስጥ ባሉበት ቦታ ላይ ለውጦችን በመመዝገብ የቅርቡ ኮከቦችን ርቀቶች ማወቅ እንችላለን. ነገር ግን፣ ከቅርቡ ከዋክብት በተለየ፣ ሌሎች ጋላክሲዎች በጣም ሩቅ ከመሆናቸው የተነሳ እንቅስቃሴ አልባ ሆነው ይታያሉ። ስለዚህ ሃብል ርቀቶችን ለመለካት በተዘዋዋሪ መንገድ ለመጠቀም ተገደደ።

በአሁኑ ጊዜ የሚታየው የከዋክብት ብሩህነት በሁለት ነገሮች ላይ የተመሰረተ ነው - ትክክለኛው ብርሃን እና ከምድር ርቀት. ለቅርብ ኮከቦች, ሁለቱንም ግልጽ ብሩህነት እና ርቀትን መለካት እንችላለን, ይህም የእነሱን ብሩህነት ለማስላት ያስችለናል. በአንጻሩ በሌሎች ጋላክሲዎች ውስጥ ያሉ የከዋክብቶችን ብርሃን በማወቅ ርቀታቸውን ብርሃናቸውን በመለካት ማስላት እንችላለን። ሃብል አንዳንድ የከዋክብት ዓይነቶች ለመለካት እንድንችል በአቅራቢያው በሚገኙ ርቀቶች ላይ ሲገኙ ሁልጊዜ ተመሳሳይ ብርሃን ይኖራቸዋል ሲል ተከራክሯል። በሌላ ጋላክሲ ውስጥ ተመሳሳይ ኮከቦችን ካገኘን በኋላ፣ ተመሳሳይ ብርሃን አላቸው ብለን መገመት እንችላለን። ይህ ወደ ሌላ ጋላክሲ ያለውን ርቀት ለማስላት ያስችለናል. ይህንን ለብዙ ኮከቦች በጋላክሲ ውስጥ ካደረግን እና የውጤቶቹ እሴቶች ከተጣመሩ በውጤታችን ላይ ሙሉ በሙሉ መተማመን እንችላለን። በተመሳሳይ መልኩኤድዊን ሀብል ወደ ዘጠኝ የተለያዩ ጋላክሲዎች ያለውን ርቀት ማስላት ችሏል።

ዛሬ የእኛ ጋላክሲ በዘመናዊ ቴሌስኮፖች ከታዩት በመቶዎች የሚቆጠሩ ጋላክሲዎች አንዱ ብቻ እንደሆነ እናውቃለን፣ እያንዳንዱም በመቶ ቢሊዮን የሚቆጠሩ ከዋክብትን ሊይዝ ይችላል። የምንኖረው ዲያሜትሩ አንድ መቶ ሺህ የብርሃን ዓመታት ያህል በሆነ ጋላክሲ ውስጥ ነው። በዝግታ ይሽከረከራል፣ እና በክንድ ክንዶቹ ውስጥ ያሉት ከዋክብት በየመቶ ሚሊዮን አመታት አንድ አብዮት በማዕከሉ ዙሪያ ያደርጋሉ። የእኛ ፀሐይ በጣም ተራ, መካከለኛ መጠን ያለው ነው ቢጫ ኮከብከአንዱ ጠመዝማዛ ክንዶች ውጫዊ ጠርዝ አጠገብ። ምድር የአጽናፈ ሰማይ ማዕከል እንደሆነች ከነበረችበት ከአርስቶትል እና ቶለሚ ዘመን ጀምሮ ብዙ መንገድ እንደመጣን ጥርጥር የለውም።

ከዋክብት ከኛ በጣም የራቁ በመሆናቸው ትንሽ የብርሃን ነጥቦች ሆነው ይታያሉ። መጠናቸውንና ቅርጻቸውን መለየት አንችልም። ሳይንቲስቶች እንዴት ይመድቧቸዋል? ለአብዛኞቹ ኮከቦች, ሊታዩ የሚችሉት አንድ መለኪያ ብቻ በአስተማማኝ ሁኔታ ይወሰናል - ቀለማቸው.
ጨረር. ኒውተን በፕሪዝም በኩል የሚያልፍ የፀሀይ ብርሀን እንደ ቀስተ ደመናው አይነት የቀለም ስብስብ (ስፔክትረም) እንደሚከፋፈል አወቀ። ቴሌስኮፕን በአንድ የተወሰነ ኮከብ ወይም ጋላክሲ ላይ በማተኮር የዚያን ነገር የብርሃን ስፔክትረም መመልከት ይችላሉ። የተለያዩ ከዋክብት የተለያዩ ስፔክትራዎች አሏቸው፣ ነገር ግን የነጠላ ቀለሞች አንጻራዊ ብሩህነት ሁልጊዜ ማለት ይቻላል በጣም በሚሞቁ ነገሮች ውስጥ ከሚታዩት ጋር ይዛመዳል። ይህም የሙቀት መጠኑን ከኮከብ ስፔክትረም ለማስላት ያስችላል። በተጨማሪም ፣ በከዋክብት ስፔክትረም ውስጥ አንዳንድ ልዩ ቀለሞች አለመኖራቸውን መለየት ይችላል ፣ እና እነዚህ ቀለሞች ለእያንዳንዱ ኮከብ የተለያዩ ናቸው። እያንዳንዱ ኬሚካላዊ ንጥረ ነገር በውስጡ ያለውን የቀለም ስብስብ እንደሚስብ ይታወቃል. ስለዚህ በኮከብ ልቀት ስፔክትረም ውስጥ የጎደሉትን መስመሮች በመለየት በውጫዊው ንብርብር ውስጥ የትኞቹ የኬሚካል ንጥረነገሮች እንደሚገኙ በትክክል ማወቅ እንችላለን።

በ1920ዎቹ ተጀመረ። በሌሎች ጋላክሲዎች ውስጥ ያለውን የከዋክብት ገጽታ ለማጥናት የሥነ ፈለክ ተመራማሪዎች ተገኝተዋል አስደናቂ እውነታ: በእኛ ጋላክሲ ውስጥ ካሉት ኮከቦች ጋር አንድ አይነት የቀለም መስመር አልነበራቸውም ነገርግን ሁሉም መስመሮች በተመሳሳይ መጠን ወደ ቀይ የስፔክትረም ክፍል ተዛውረዋል። ብቸኛው ምክንያታዊ ማብራሪያ ጋላክሲዎች ከእኛ እየራቁ ናቸው እና ይህ በዶፕለር ተጽእኖ ምክንያት የብርሃን ሞገዶች ድግግሞሽ (ቀይ ፈረቃ ተብሎ የሚጠራው) እንዲቀንስ አድርጓል.

በሀይዌይ ላይ የመኪናዎችን ድምጽ ያዳምጡ። መኪናው ወደ እርስዎ ሲጠጋ፣ በድምፅ ሞገዶች ድግግሞሽ መሰረት የሞተሩ ድምጽ ከፍ ያለ ይሆናል እና መኪናው እየራቀ ሲሄድ ዝቅተኛ ይሆናል። በብርሃን ወይም በሬዲዮ ሞገዶች ተመሳሳይ ነገር ይከሰታል. በእርግጥ የዶፕለር ተፅእኖ በትራፊክ ፖሊስ ጥቅም ላይ ይውላል, የተላከውን እና የተቀበለውን የሬዲዮ ምልክት ድግግሞሽ በመቀየር የመኪናውን ፍጥነት በመወሰን (የድግግሞሽ ፈረቃው በሚያንጸባርቀው ነገር ፍጥነት ማለትም በመኪናው ላይ የተመሰረተ ነው).

ሃብል ሌሎች ጋላክሲዎች መኖራቸውን ካወቀ በኋላ የርቀታቸውን ዝርዝር ካታሎግ በማዘጋጀት እና እይታቸውን ይመለከት ጀመር። በዚያን ጊዜ ብዙዎች ጋላክሲዎች ሙሉ በሙሉ በተዘበራረቀ ሁኔታ እንደሚንቀሳቀሱ ያምኑ ነበር ፣ ስለሆነም በተመሳሳይ ቁጥር ፣ ቀይ ፈረቃ እና ሰማያዊ ፈረቃ ያላቸው spectra መገኘት አለባቸው። ሁሉም ጋላክሲዎች ቀይ ፈረቃ እንደሚያሳዩ ሲታወቅ ምን ያህል አስገራሚ እንደሚሆን አስቡት። እያንዳንዳቸው ከእኛ ይርቃሉ. በ 1929 በሃብል የታተሙት ውጤቶች የበለጠ አስገራሚ ነበሩ-የእያንዳንዱ ጋላክሲ የቀይ ለውጥ እሴት እንኳን በዘፈቀደ አይደለም ፣ ግን በጋላክሲ እና በፀሐይ ስርዓት መካከል ካለው ርቀት ጋር ተመጣጣኝ ነው። በሌላ አነጋገር አንድ ጋላክሲ ከእኛ ርቆ በሄደ ቁጥር በፍጥነት እየራቀ ይሄዳል።

ይህ ማለት ቀደም ሲል እንደታሰበው አጽናፈ ሰማይ ሊቆም አይችልም ማለት ነው ፣ በእውነቱ ፣ እየሰፋ ነበር። በጋላክሲዎች መካከል ያለው ርቀት በየጊዜው እያደገ ነው. አጽናፈ ሰማይ እየሰፋ ያለው ግኝት የ 20 ኛው ክፍለ ዘመን ዋና ዋና የእውቀት አብዮቶች አንዱ ሆነ። ወደ ኋላ መለስ ብለን ስናስብ፣ ለምን ማንም ሰው ከዚህ በፊት አላሰበም ብሎ ማሰብ ቀላል ነው። ኒውተን እና ሌሎች የማይንቀሳቀስ ዩኒቨርስ በስበት ኃይል ተጽዕኖ ሥር በፍጥነት እንደሚወድቅ ሊገነዘቡ ይገባ ነበር። ነገር ግን አጽናፈ ሰማይ የቆመ ሳይሆን እየሰፋ እንደሆነ አስቡት። በዝቅተኛ የማስፋፊያ መጠን፣ የስበት ኃይል ፈጥኖም ይሁን ዘግይቶ ያቆመው እና መጨናነቅ ይጀምራል። ነገር ግን፣ የማስፋፊያው መጠን ከተወሰነ ወሳኝ እሴት ካለፈ፣ የስበት ኃይል እሱን ለማስቆም በቂ አይሆንም እና አጽናፈ ሰማይ ለዘላለም ይስፋፋል። ሮኬት ሲተኮስ ተመሳሳይ ነገር ይከሰታል።
ከምድር ገጽ. ሮኬቱ የሚፈለገውን ፍጥነት ካልደረሰ የስበት ኃይል ያቆመዋል እና ወደ ኋላ መውደቅ ይጀምራል። በሌላ በኩል, ከተወሰነ ወሳኝ እሴት በላይ (በ 11.2 ኪ.ሜ / ሰ) ፍጥነት, የመሬት ስበት ሃይሎች ሮኬቱን በምድር አጠገብ መያዝ አይችሉም, እና ከፕላኔታችን ለዘላለም ይርቃል.

እንደዚህ አይነት የአጽናፈ ሰማይ ባህሪ መሰረት ሊተነበይ ይችላል የኒውተን ህግ ሁለንተናዊ ስበትበ 19 ኛው ክፍለ ዘመን, እና በ 18 ኛው ክፍለ ዘመን, በ 17 ኛው ክፍለ ዘመን መገባደጃ ላይ እንኳን. ነገር ግን፣ በማይንቀሳቀስ ዩኒቨርስ ውስጥ ያለው እምነት በጣም የማይናወጥ ከመሆኑ የተነሳ እስከ 20ኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ድረስ ቆይቷል። አንስታይን እራሱ እ.ኤ.አ. ከዚህ ሃሳብ ጋር ለመለያየት ባለመቻሉ፣ ኮስሞሎጂካል ቋሚ የሚባለውን ወደ እኩልታዎች በማስተዋወቅ ንድፈ ሃሳቡን አሻሽሏል። ይህ እሴት የተወሰነ ፀረ-ስበት ኃይልን የሚያመለክት ነው, እሱም እንደሌሎች አካላዊ ኃይሎች በተለየ መልኩ, ከተወሰነ ምንጭ አልመጣም, ነገር ግን በቦታ-ጊዜ ውስጥ "አብሮ የተሰራ" ነበር. የኮስሞሎጂካል ቋሚነት የጠፈር ጊዜን የመስፋፋት ተፈጥሯዊ ዝንባሌን ሰጥቷል፣ እናም ይህ በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ የሚገኙትን የሁሉም ነገሮች የጋራ መስህብ ሚዛን ለመጠበቅ ሊደረግ ይችላል ፣ ማለትም ፣ ለአጽናፈ ሰማይ ጽናት። በእነዚያ ዓመታት አንድ ሰው ብቻ የአጠቃላይ የአንፃራዊነት ፅንሰ-ሀሳብን ለመቀበል ዝግጁ የነበረ ይመስላል። አንስታይን እና ሌሎች የፊዚክስ ሊቃውንት ከአጠቃላይ የአንፃራዊነት ፅንሰ-ሀሳብ የተከተለውን የዩኒቨርስ ቋሚ ያልሆነ ተፈጥሮን ለመሻር መንገድ እየፈለጉ ሳለ፣ የሩሲያ የፊዚክስ ሊቅአሌክሳንደር ፍሬድማን በምትኩ የራሱን ማብራሪያ አቀረበ።

ፍሬድማን ሞዴሎች

የአጽናፈ ሰማይን ዝግመተ ለውጥ የሚገልጹ የአጠቃላይ አንጻራዊነት እኩልታዎች በዝርዝር ለመፍታት በጣም ውስብስብ ናቸው።

ስለዚህ ፍሬድማን በምትኩ ሁለት ቀላል ግምቶችን ጠቁሟል፡-

(1) አጽናፈ ሰማይ በሁሉም አቅጣጫዎች አንድ አይነት ይመስላል;
(2) ይህ ሁኔታ ለሁሉም ነጥቦቹ ትክክለኛ ነው.

በአጠቃላይ አንጻራዊነት እና በእነዚህ ሁለት ቀላል ግምቶች ላይ በመመስረት፣ ፍሪድማን አጽናፈ ሰማይ ጸንቶ እንዲቆይ መጠበቅ እንደሌለብን ማሳየት ችሏል። እንዲያውም ኤድዊን ሀብል ከበርካታ ዓመታት በኋላ ያገኘውን በ1922 በትክክል ተንብዮአል።

አጽናፈ ሰማይ በሁሉም አቅጣጫዎች ተመሳሳይ ይመስላል የሚለው ግምት በእውነቱ በእውነቱ ሙሉ በሙሉ እውነት አይደለም። ለምሳሌ የኛ ጋላክሲ ከዋክብት በሌሊት ሰማይ ላይ ሚልኪ ዌይ ተብሎ የሚጠራ ግልጽ የሆነ የብርሃን ባንድ ይፈጥራሉ። ነገር ግን እይታችንን ወደ ሩቅ ጋላክሲዎች ካዞርን በተለያዩ አቅጣጫዎች የተስተዋሉት ቁጥራቸው በግምት ተመሳሳይ ይሆናል። ስለዚህ ዩኒቨርስ በጋላክሲዎች መካከል ካለው ርቀት ጋር ሲወዳደር በኮስሚክ ሚዛኖች ሲታዩ በሁሉም አቅጣጫዎች በአንፃራዊነት አንድ አይነት ይመስላል።

ለረጅም ጊዜ ይህ ለፍሪድማን ግምት በቂ ማረጋገጫ ተደርጎ ይወሰድ ነበር - ለእውነተኛው ዩኒቨርስ ግምታዊ ግምት። ይሁን እንጂ በአንጻራዊ ሁኔታ በቅርብ ጊዜ እድለኛ ጉዳይየፍሪድማን ግምት ዓለማችንን በሚያስደንቅ ትክክለኛነት እንደሚገልጽ አረጋግጧል። እ.ኤ.አ. በ 1965 አሜሪካዊው የፊዚክስ ሊቃውንት አርኖ ፔንዚያስ እና ሮበርት ዊልሰን በኒው ጀርሲ በሚገኘው የቤል ላብራቶሪ ውስጥ እጅግ በጣም ስሜታዊ በሆነ የማይክሮዌቭ ጨረር መቀበያ ላይ ከምሕዋር ሳተላይቶች ጋር ይገናኛሉ። ሰው ሰራሽ ሳተላይቶች. ተቀባዩ ከሚገባው በላይ ጫጫታ እየለቀመ እና ጩኸቱ ከየትኛውም አቅጣጫ እንደማይመጣ በጣም አሳስቧቸዋል። የጩኸቱን መንስኤ ማፈላለግ የጀመሩት ትልቁን የቀንድ አንቴናቸውን በውስጡ የተከማቸ የወፍ ጠብታ በማጽዳት እና ሊከሰቱ የሚችሉ ጉድለቶችን በማጥፋት ነው። ማንኛውም የከባቢ አየር ጫጫታ አንቴናው ወደ ላይ ሳይጠቆም ሲቀር እንደሚጨምር ያውቃሉ፣ ምክንያቱም ከባቢ አየር ከቁልቁል አንግል ሲታይ ወፍራም ስለሚመስል።

ተጨማሪው ጫጫታ አንቴናው ወደየትኛውም አቅጣጫ ቢዞርም ተመሳሳይ ነው, ስለዚህ የጩኸቱ ምንጭ ከከባቢ አየር ውጭ መሆን ነበረበት. ምድር በዘንግዋ እና በፀሐይ ዙሪያ አብዮት ብትዞርም ጩኸቱ ዓመቱን ሙሉ ቀንና ሌሊት ሳይለወጥ ቆይቷል። ይህ የሚያመለክተው የጨረራዎቹ ምንጭ ከፀሀይ ስርአቱ ውጭ እና ከጋላክሲያችን ውጭም ጭምር ነው፣ ይህ ካልሆነ ግን አንቴናው በምድር እንቅስቃሴ መሰረት ወደተለያዩ አቅጣጫዎች ሲመለከት የሲግናል መጠኑ ይቀየራል።

በእርግጥ፣ ወደ እኛ እየሄደ ያለው ጨረሩ መላውን ዩኒቨርስ መሻገር እንደነበረበት አሁን እናውቃለን። በተለያዩ አቅጣጫዎች ተመሳሳይ ስለሆነ አጽናፈ ሰማይ በሁሉም አቅጣጫዎች (ቢያንስ በትልቅ ደረጃ) ተመሳሳይ መሆን አለበት. ወደየትኛውም አቅጣጫ ብንዞር የ‹‹ዳራ ጫጫታ›› መለዋወጥ እንዳለ እናውቃለን። የጠፈር ጨረርከ1/10,000 አይበልጡም።ስለዚህ ፔንዚያስ እና ዊልሰን በድንገት የፍሪድማን የመጀመሪያ መላምት በሚያስደንቅ ትክክለኛ ማረጋገጫ ላይ ተሰናክለዋል።

በተመሳሳይ ጊዜ፣ በኒው ጀርሲ አቅራቢያ ከሚገኘው የፕሪንስተን ዩኒቨርሲቲ የመጡ ሌሎች ሁለት አሜሪካዊ የፊዚክስ ሊቃውንት፣ ቦብ ዲክ እና ጂም ፒብልስ፣ የኮስሚክ ማይክሮዌቭ ጨረሮችም ፍላጎት ነበራቸው። በአንድ ወቅት የአሌክሳንደር ፍሪድማን ተማሪ የነበረው የጆርጅ (ጆርጅ) ጋሞው መላምት ላይ ሠርተዋል፣ በዕድገቱ የመጀመሪያ ደረጃ ላይ አጽናፈ ሰማይ እጅግ በጣም ጥቅጥቅ ያለ እና ሙቅ ፣ ወደ “ነጭ ሙቀት” ይሞቃል። ዲክ እና ፒብልስ ከጥንት ጽንፈ ዓለማት በጣም ርቀው ከሚገኙት ክፍሎች የሚመጣው ብርሃን ገና ወደ ምድር እየደረሰ ስለሆነ አሁንም ያለፈውን ብርሃን ማየት እንችላለን ብለው ደምድመዋል። ይሁን እንጂ በአጽናፈ ሰማይ መስፋፋት ምክንያት, ይህ ብርሃን በጣም ትልቅ ቀይ ለውጥ ስላሳለፈው አሁን በእኛ ዘንድ በማይክሮዌቭ ጨረር መልክ ሊታወቅ ይገባል. ዲክ እና ፒብልስ እንዲህ ዓይነቱን ጨረር እየፈለጉ ነበር ፔንዚያስ እና ዊልሰን ስለ ሥራቸው ሲሰሙ የሚፈልጉትን ነገር እንዳገኙ ተገነዘቡ። ለዚህ ግኝት ፔንዚያስ እና ዊልሰን ተሸልመዋል የኖቤል ሽልማትበፊዚክስ በ1978፣ ይህም ለዲክ እና ፒብልስ ትንሽ ፍትሃዊ ያልሆነ ይመስላል።

በመጀመሪያ እይታ፣ አጽናፈ ሰማይ በሁሉም አቅጣጫ አንድ አይነት እንደሚመስል የሚያሳይ ማስረጃ እንደሚያመለክተው ምድር አንዳንድ ዓይነት ነገሮችን እንደምትይዝ ያሳያል። ልዩ ቦታበአጽናፈ ሰማይ ውስጥ. ለምሳሌ፣ ሁሉም ጋላክሲዎች ከእኛ እየራቁ ስለሆኑ፣ እኛ የጠፈር መሃል ላይ እንዳለን አንድ ሰው መገመት ይችላል። ሆኖም ግን, አማራጭ ማብራሪያ አለ: አጽናፈ ሰማይ በሁሉም አቅጣጫዎች እና ከማንኛውም ጋላክሲ አንድ አይነት ሊመስል ይችላል. ይህ ቀደም ሲል እንደተገለፀው የፍሪድማን ሁለተኛ ግምት ነበር።

ይህንን ግምት የሚደግፍም ሆነ የሚክድ ምንም ማስረጃ የለንም። በእምነት የምንቀበለው በጨዋነት ብቻ ነው። ውስጥ ይሆናል። ከፍተኛ ዲግሪአጽናፈ ዓለሙ በአከባቢያችን በሁሉም አቅጣጫዎች ተመሳሳይ ቢመስል ግን በማንኛውም ቦታ ላይ ባይሆን ይገርማል። በፍሪድማን ሞዴል ሁሉም ጋላክሲዎች እርስ በእርሳቸው እየራቁ ነው. አስቡት ፊኛ, በየትኛዎቹ ንጣፎች ላይ ተዘርግቷል. ፊኛ ሲተነፍሱ በማናቸውም ሁለት ቦታዎች መካከል ያለው ርቀት ይጨምራል, ነገር ግን አንዳቸውም ቢሆኑ የማስፋፊያ ማእከል ተብለው ሊጠሩ አይችሉም. ከዚህም በላይ ነጥቦቹ በተራራቁ ቁጥር እርስ በርስ ይርቃሉ. በተመሳሳይ፣ በፍሪድማን ሞዴል፣ የሁለቱ ጋላክሲዎች የማፈግፈግ ፍጥነት በመካከላቸው ካለው ርቀት ጋር ተመጣጣኝ ነው። ከዚህ በመቀጠል የጋላክሲዎች ቀይ ፈረቃ ከምድር ርቀታቸው ጋር በቀጥታ ተመጣጣኝ መሆን አለበት፣ ይህም ሃብል ያገኘው ነው።

የፍሪድማን ሞዴል የተሳካ እና ከሀብል ምልከታ ውጤቶች ጋር የሚጣጣም ቢሆንም በምዕራቡ ዓለም ለረጅም ጊዜ የማይታወቅ ሆኖ ቆይቷል። ስለ ጉዳዩ የተረዱት እ.ኤ.አ. በ 1935 አሜሪካዊው የፊዚክስ ሊቅ ሃዋርድ ሮበርትሰን እና እንግሊዛዊው የሂሳብ ሊቅ አርተር ዎከር በሃብል የተገኘውን ተመሳሳይ የአጽናፈ ሰማይ መስፋፋትን ለማስረዳት ተመሳሳይ ሞዴሎችን አዘጋጅተዋል።

ፍሬድማን አንድ ሞዴል ብቻ ቢያቀርብም፣ በሁለቱ መሠረታዊ ግምቶች ላይ በመመስረት ሦስት የተለያዩ ሞዴሎች ሊሠሩ ይችላሉ። በመጀመሪያዎቹ (ፍሪድማን ያዘጋጀው) ማስፋፊያው ቀስ ብሎ ስለሚከሰት በጋላክሲዎች መካከል ያለው የስበት ኃይል ቀስ በቀስ የበለጠ ይቀንሳል እና ያቆመዋል። ከዚያም ጋላክሲዎቹ እርስ በእርሳቸው መንቀሳቀስ ይጀምራሉ, እና አጽናፈ ሰማይ ይዋዋል. በሁለት አጎራባች ጋላክሲዎች መካከል ያለው ርቀት በመጀመሪያ ከዜሮ ወደ ከፍተኛው ይጨምራል፣ እና ከዚያ እንደገና ወደ ዜሮ ይቀንሳል።

በሁለተኛው መፍትሄ, የማስፋፊያ ፍጥነቱ በጣም ከፍተኛ ስለሆነ የስበት ኃይል በጭራሽ ሊያቆመው አይችልም, ምንም እንኳን በተወሰነ ፍጥነት ይቀንሳል. በዚህ ሞዴል ውስጥ የአጎራባች ጋላክሲዎች መለያየት በዜሮ ርቀት ይጀምራል, ከዚያም በቋሚ ፍጥነት ይሰራጫሉ. በመጨረሻም, ሦስተኛው መፍትሄ አለ, ይህም የአጽናፈ ሰማይ መስፋፋት መጠን የተገላቢጦሽ መጨናነቅን ወይም ውድቀትን ለመከላከል ብቻ በቂ ነው. በዚህ ሁኔታ, ክፍፍሉ ከዜሮ ይጀምራል እና ያለገደብ ይጨምራል. ይሁን እንጂ የማስፋፊያ ፍጥነቱ በየጊዜው እየቀነሰ ነው, ምንም እንኳን ዜሮ ባይደርስም.

የመጀመሪያው የፍሪድማን ሞዴል አስደናቂ ገጽታ አጽናፈ ሰማይ በጠፈር ውስጥ ማለቂያ የለውም, ነገር ግን ቦታ ምንም ወሰን የለውም. በዚህ ሁኔታ ውስጥ ያለው የስበት ኃይል በጣም ጠንካራ ከመሆኑ የተነሳ ጠፈር መታጠፍ, እንደ የምድር ገጽ በራሱ ላይ ይዘጋል. በምድር ገጽ ላይ ወደ አንድ አቅጣጫ የሚጓዝ ሰው ፈጽሞ ሊታለፍ የማይችል መሰናክል አያጋጥመውም እና "ከምድር ጠርዝ" ላይ የመውደቅ አደጋ አይፈጥርም, ነገር ግን በቀላሉ ወደ መጀመሪያው ቦታ ይመለሳል. ይህ በፍሪድማን የመጀመሪያ ሞዴል ውስጥ ያለው ቦታ ነው, ነገር ግን በምድር ላይ ከሚገኙት ሁለት ልኬቶች ይልቅ, ሶስት አለው. አራተኛው ልኬት - ጊዜ - የተወሰነ መጠን አለው, ግን በሁለት ጠርዞች ወይም ወሰኖች, መጀመሪያ እና መጨረሻ ካለው መስመር ጋር ሊመሳሰል ይችላል. በመቀጠል፣ የአጠቃላይ አንጻራዊነት ጽንሰ-ሀሳብ ድንጋጌዎች እና የኳንተም ሜካኒክስ እርግጠኛ አለመሆን መርህ ጥምረት የቦታ እና የጊዜ ውሱንነት ሲፈቅድ እና በተመሳሳይ ጊዜ ምንም ወሰን ወይም ወሰን እንደሌላቸው እናሳያለን። የጠፈር መንገደኛ አጽናፈ ሰማይን እየዞረ ወደ መጀመሪያው ቦታ መመለስ ለሳይንሳዊ ልብ ወለድ ታሪኮች ጥሩ ነው ፣ ግን የለውም ተግባራዊ ዋጋ, ምክንያቱም - እና ይህ ሊረጋገጥ ይችላል - ተጓዡ ወደ መጀመሪያው ከመመለሱ በፊት አጽናፈ ሰማይ ወደ ዜሮ ልኬቶች ይቀንሳል. አጽናፈ ሰማይ ከመጥፋቱ በፊት ወደ መጀመሪያው ቦታ ለመመለስ, ይህ ምስኪን ሰው ከብርሃን በበለጠ ፍጥነት መንቀሳቀስ አለበት, ይህ ደግሞ እኛን የሚያውቁ የተፈጥሮ ህጎች አይፈቅዱም.

የትኛው የፍሪድማን ሞዴል ከአጽናፈ ሰማይ ጋር ይዛመዳል? የዩኒቨርስ መስፋፋት ይቆማል፣ ለመጨቆን መንገድ ይሰጣል ወይስ ለዘላለም ይቀጥላል? ይህንን ጥያቄ ለመመለስ የአጽናፈ ሰማይን የመስፋፋት መጠን እና በአሁኑ ጊዜ አማካኝ መጠኑን ማወቅ ያስፈልገናል. ይህ ጥግግት በማስፋፊያ መጠን ከተወሰነው ወሳኝ እሴት ያነሰ ከሆነ፣ የጋላክሲዎችን ማፈግፈግ ለማስቆም የስበት መስህብ በጣም ደካማ ይሆናል። እፍጋቱ ከወሳኙ እሴት የሚበልጥ ከሆነ፣ የስበት ኃይል ፈጥኖም ሆነ ዘግይቶ መስፋፋቱን ያቆማል እና መቀልበስ ይጀምራል።

የዶፕለር ተፅእኖን በመጠቀም ሌሎች ጋላክሲዎች ከእኛ የሚርቁበትን ፍጥነት በመለካት የአሁኑን የማስፋፊያ መጠን ማወቅ እንችላለን። ይህ በከፍተኛ ትክክለኛነት ሊከናወን ይችላል. ነገር ግን በተዘዋዋሪ መንገድ ስለምንለካቸው ወደ ጋላክሲዎች ያለው ርቀት ብዙም አይታወቅም። አንድ ነገር እናውቃለን፡ ዩኒቨርስ በየቢሊየን አመት ከ5-10% ገደማ እየሰፋ ነው። ነገር ግን፣ አሁን ባለው የፍጥረተ-ዓለሙ ክፍል ውስጥ ስላለው የቁስ አካል እፍጋታችን ግምታችን ለበለጠ እርግጠኛነት ተዳርገዋል።

በእኛ እና በእኛ የሚታዩ ሌሎች ጋላክሲዎች ውስጥ ያሉትን ሁሉንም ከዋክብት ብዛት ከጨመርን ፣ አጠቃላይ የአጽናፈ ሰማይን መስፋፋት በትንሹ ፍጥነት እንኳን ለማስቆም ከሚያስፈልገው ዋጋ አንድ መቶኛ ያነሰ ይሆናል። ነገር ግን፣ የእኛ እና ሌሎች ጋላክሲዎች ከፍተኛ መጠን ያለው የጨለማ ንጥረ ነገር እንደያዙ እናውቃለን፣ በቀጥታ ልንመለከተው የማንችለው ነገር ግን ተጽእኖው በከዋክብት እና በጋላክቲክ ጋዝ ምህዋሮች ላይ ባለው የስበት ኃይል ተገኝቷል። ከዚህም በላይ፣ አብዛኞቹ ጋላክሲዎች ግዙፍ ዘለላ ይፈጥራሉ፣ እና በእነዚህ ክላስተሮች ውስጥ በጋላክሲዎች መካከል የበለጠ ጥቁር ቁስ መኖሩ በጋላክሲዎች እንቅስቃሴ ላይ በሚያመጣው ተጽእኖ ሊተነብይ ይችላል። ነገር ግን ይህን ሁሉ ጨለማ ጉዳይ ጨምረን አሁንም መስፋፋቱን ለማስቆም ከሚያስፈልገው አንድ አስረኛውን እናገኛለን። ነገር ግን፣ በእኛ ዘንድ እስካሁን ያልታወቁ ሌሎች የቁስ ዓይነቶች ሊኖሩ ይችላሉ፣ ይህም የአጽናፈ ዓለሙን አማካይ ጥግግት ወደ ወሳኝ እሴት ሊያሳድገው የሚችል መስፋፋትን ሊያቆም ይችላል።

ስለዚህ፣ አሁን ያሉት መረጃዎች እንደሚያሳዩት አጽናፈ ሰማይ ለዘላለም እንደሚሰፋ ይጠቁማል። ግን በሱ ላይ አይወራረዱ። እርግጠኛ መሆን የምንችለው አጽናፈ ሰማይ እንዲፈርስ ከተፈለገ፣ ቢያንስ ለተመሳሳይ ጊዜ እየሰፋ ስለመጣ ይህ ከአስር ቢሊዮን ዓመታት በፊት እንደማይከሰት ብቻ ነው። ስለዚህ መጨነቅ አያስፈልግም ከታቀደለት ጊዜ አስቀድሞ. ከፀሀይ ስርአቱ ውጭ መኖር ካልቻልን የሰው ልጅ ከዚያ በፊት ከኮከብ ፀሀያችን ጋር አብሮ ይጠፋል።

ቢግ ባንግ

በፍሪድማን ሞዴል የተገኙት የሁሉም መፍትሄዎች ባህሪ ባህሪ እንደነሱ አባባል, ከ 10 ወይም ከ 20 ቢሊዮን አመታት በፊት በሩቅ ውስጥ, በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ በአጎራባች ጋላክሲዎች መካከል ያለው ርቀት ዜሮ መሆን አለበት. በዚህ ቅጽበት፣ ቢግ ባንግ ተብሎ የሚጠራው፣ የአጽናፈ ሰማይ ጥግግት እና የቦታ-ጊዜ ኩርባ እጅግ በጣም ብዙ ነበሩ። ይህ ማለት የፍሪድማን ሞዴል ሁሉም መፍትሄዎች የተመሰረቱበት አጠቃላይ የአንፃራዊነት ፅንሰ-ሀሳብ በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ ልዩ ፣ ነጠላ ነጥብ መኖሩን ይተነብያል።

የሁላችንም ሳይንሳዊ ጽንሰ-ሐሳቦችየተገነቡት የጠፈር ሰዓቱ ለስላሳ እና ጠፍጣፋ ነው በሚል ግምት ነው፣ ስለዚህም ሁሉም ወደ ቢግ ባንግ ልዩነት (ነጠላነት) ይጋጫሉ፣ የቦታ ጊዜ ኩርባ ማለቂያ የሌለው ነው። ይህ ማለት ምንም እንኳን አንዳንድ ክስተቶች ከBig Bang በፊት የተከሰቱ ቢሆኑም በኋላ ምን እንደተፈጠረ ለማወቅ ጥቅም ላይ ሊውሉ አይችሉም, ምክንያቱም በትልቁ ባንግ ጊዜ ሁሉም ትንበያዎች ተሰብረዋል. በዚህም መሰረት ከቢግ ባንግ በኋላ የሆነውን ብቻ እያወቅን ከሱ በፊት የሆነውን ማረጋገጥ አንችልም። በእኛ ላይ እንደተተገበረው፣ ከBig Bang በፊት ያሉ ሁሉም ክስተቶች ምንም ውጤት የላቸውም፣ እና ስለዚህ የአጽናፈ ሰማይ ሳይንሳዊ ሞዴል አካል ሊሆኑ አይችሉም። እነሱን ከአምሳያው ማግለል እና ጊዜው በትልቁ ባንግ ተጀመረ ማለት አለብን።

ብዙ ሰዎች ጊዜ ጅምር አለው የሚለውን ሃሳብ አይወዱትም፣ ምናልባትም ይህ በመለኮታዊ ጣልቃገብነት ምክንያት ነው። (በሌላ በኩል፣ የካቶሊክ ቤተ ክርስቲያን የቢግ ባንግ ሞዴልን በመያዝ፣ በ1951፣ ሞዴሉ ከመጽሐፍ ቅዱስ ጋር የሚስማማ መሆኑን በይፋ አስታውቃለች።) በፍፁም ቢግ ባንግ አለ ከሚል ድምዳሜ ለመዳን ሙከራ ተደርጓል። የቋሚ አጽናፈ ሰማይ ንድፈ ሃሳብ በጣም ሰፊውን ድጋፍ አግኝቷል. በ1948 በሄርማን ቦንዲ እና ቶማስ ጎልድ በናዚ ቁጥጥር ስር ከነበረው ኦስትሪያ ሸሽተው በጦርነቱ ወቅት ራዳርን ለማሻሻል ከብሪታኒያው ፍሬድ ሆዬል ጋር አብረው በሸሹት ቶማስ ጎልድ የቀረበ ሀሳብ ነበር። ሐሳባቸው ጋላክሲዎች ሲለያዩ በመካከላቸው ባለው ክፍተት ውስጥ አዲስ ከተፈጠሩ ቁስ አካላት በየጊዜው አዳዲስ ጋላክሲዎች ይፈጠራሉ። ለዚህም ነው አጽናፈ ሰማይ በማንኛውም ጊዜ እና በህዋ ላይ ከየትኛውም ቦታ ላይ በግምት ተመሳሳይ ይመስላል።

የቋሚ አጽናፈ ሰማይ ፅንሰ-ሀሳብ በአጠቃላይ የአንፃራዊነት ፅንሰ-ሀሳብ ላይ እንደዚህ ያለ ለውጥ ይፈልጋል ፣ ይህም የአዳዲስ ቁስ አካላት የማያቋርጥ ምስረታ እንዲኖር ያስችላል ፣ ግን የአፈጣጠሩ ፍጥነት በጣም ዝቅተኛ ነበር - በዓመት አንድ ኤሌሜንታሪ ቅንጣት በኩቢ ኪ.ሜ - ሀሳብ ቦንዲ፣ ወርቅ እና ሃይሌ ከሙከራ መረጃ ጋር አልተጋጩም። የእነሱ ጽንሰ-ሐሳብ "ድምፅ" ነበር, ማለትም, በቂ ቀላል እና በሙከራ ሊሞከሩ የሚችሉ ግልጽ ትንበያዎችን አቅርቧል. ከእንዲህ ዓይነቱ ትንበያ አንዱ በየትኛውም የቦታ መጠን ውስጥ ያሉ ጋላክሲዎች ወይም ጋላክሲ መሰል ነገሮች በዩኒቨርስ ውስጥ በምንመለከትበት ቦታና ጊዜ ሁሉ ተመሳሳይ ይሆናሉ።

በ 1950 ዎቹ መጨረሻ - በ 1960 ዎቹ መጀመሪያ ላይ. በማርቲን ራይል የሚመራው የካምብሪጅ የስነ ፈለክ ተመራማሪዎች በህዋ ላይ የሬዲዮ ልቀት ምንጮችን መርምረዋል። እንደሆነ ታወቀ አብዛኛውእንደነዚህ ያሉ ምንጮች ከኛ ጋላክሲ ውጭ መተኛት አለባቸው እና ከነሱ መካከል ከጠንካራዎቹ የበለጠ ደካማዎች አሉ። ደካማ ምንጮች በጣም ሩቅ እንደሆኑ ተደርገው ይቆጠሩ ነበር, እና ጠንካራ ምንጮች ቅርብ እንደሆኑ ይቆጠሩ ነበር. ሌላ ነገር ግልጽ ሆነ: በአንድ ክፍል የድምጽ መጠን የቅርብ ምንጮች ቁጥር ከሩቅ ያነሰ ነው.

ይህ ማለት እኛ የምንገኘው የሬዲዮ ምንጮች መጠጋጋት ከሌላው ዩኒቨርስ በጣም ያነሰ በሆነበት ሰፊ ክልል መሃል ላይ ነው ማለት ነው። ወይም ቀደም ባሉት ጊዜያት የሬዲዮ ሞገዶች ወደ እኛ ጉዟቸውን ገና ሲጀምሩ ከአሁኑ የበለጠ የጨረር ምንጮች ነበሩ. የመጀመሪያዎቹ እና ሁለተኛው ማብራሪያዎች የቋሚ ዩኒቨርስ ጽንሰ-ሀሳብ ይቃረናሉ. ከዚህም በላይ በፔንዚያስ እና ዊልሰን በ 1965 ተገኝቷል ማይክሮዌቭ ጨረርበተጨማሪም ቀደም ባሉት ጊዜያት አጽናፈ ሰማይ ብዙ ሊኖረው እንደሚችል አመልክቷል ከፍተኛ እፍጋት. ስለዚህ የጽህፈት ቤቱ ፅንሰ-ሀሳብ ሳይጸጸት ባይሆንም ተቀበረ።

ሌላው ቢግ ባንግ ነበር እና ጊዜ ጅምር አለው የሚለውን ድምዳሜ ለማለፍ የተደረገው በ1963 በሶቪየት ሳይንቲስቶች Evgeniy Lifshits እና Isaac Khalatnikov ነው። ቢግ ባንግ አንዳንድ ዓይነት ሊወክል እንደሚችል ጠቁመዋል የተወሰነ ባህሪየፍሪድማን ሞዴሎች ፣ ከሁሉም በኋላ ፣ የእውነተኛው ዩኒቨርስ ግምታዊ ብቻ ናቸው። ምናልባት፣ የእውነተኛውን ዩኒቨርስ በግምት ከሚገልጹት ሁሉም ሞዴሎች፣ የፍሪድማን ሞዴሎች ብቻ ቢግ ባንግ ነጠላነትን ይይዛሉ። በእነዚህ ሞዴሎች ውስጥ, ጋላክሲዎች በውጫዊ ቦታ ላይ ቀጥታ መስመሮች ውስጥ ይበተናሉ.

ስለዚህ, ቀደም ባሉት ጊዜያት ሁሉም በአንድ ቦታ ላይ መገኘታቸው ምንም አያስደንቅም. በእውነተኛው ዩኒቨርስ ውስጥ ግን ጋላክሲዎች የሚበተኑት ቀጥ ባሉ መስመሮች ሳይሆን በትንሹ በተጠማዘዙ አቅጣጫዎች ነው። ስለዚህ በመነሻው አቀማመጥ በተመሳሳይ የጂኦሜትሪክ ነጥብ ላይ አልነበሩም, ግን በቀላሉ እርስ በርስ በጣም ቅርብ ናቸው. ስለዚህም አሁን ያለው እየሰፋ ያለው ዩኒቨርስ ከBig Bang ነጠላነት ሳይሆን ከቀደምት የኮንትራት ደረጃ የመነጨ ይመስላል። በአጽናፈ ዓለም ውድቀት ወቅት ሁሉም ቅንጣቶች እርስ በእርሳቸው መጋጨት አልነበረባቸውም ፣ አንዳንዶቹ በቀጥታ ግጭትን በማስወገድ እና በመብረር ዛሬ የምንመለከተውን የአጽናፈ ሰማይ መስፋፋት ምስል ይፈጥራሉ ። ታዲያ ትክክለኛው ዩኒቨርስ በትልቁ ባንግ ነው የጀመረው ልንል እንችላለን?

ሊፍሺትስ እና ኻላትኒኮቭ ከፍሪድማን ጋር ተመሳሳይ የሆኑትን የአጽናፈ ዓለሙን ሞዴሎች አጥንተዋል ፣ ግን ተመሳሳይ ያልሆኑትን እና የዘፈቀደ ስርጭትበእውነተኛው ዩኒቨርስ ውስጥ የጋላክሲዎች ፍጥነት። ምንም እንኳን ጋላክሲዎች በጥብቅ ቀጥታ መስመር ባይበተኑም እንደነዚህ ያሉት ሞዴሎች በትልቁ ባንግ ሊጀምሩ እንደሚችሉ አሳይተዋል ። ይሁን እንጂ ሊፍሺትዝ እና ኻላትኒኮቭ ሁሉም ጋላክሲዎች ቀጥታ መስመር ላይ በሚንቀሳቀሱበት በተወሰኑ ልዩ ሞዴሎች ውስጥ ብቻ ነው ብለው ተከራክረዋል.

እንደ ፍሬድማን ያሉ የቢግ ባንግ ነጠላነት ከሌላቸው በጣም ብዙ ሞዴሎች ስላሉ ሳይንቲስቶች እንዳሰቡት፣ የቢግ ባንግ የመከሰቱ አጋጣሚ በጣም ዝቅተኛ ነው ብለን መደምደም አለብን። ነገር ግን፣ እንደ ፍሬድማን ያሉ ነጠላ ዜማዎችን የያዙ እና ጋላክሲዎች በማንኛውም መንገድ መንቀሳቀስ የማይገባቸው ሞዴሎች ክፍል በጣም ትልቅ መሆኑን ከጊዜ በኋላ መገንዘብ ነበረባቸው። እና በ 1970 መላምታቸውን ሙሉ በሙሉ ትተዋል.

በሊፍሺትዝ እና ኻላትኒኮቭ የተደረገው ስራ ዋጋ ያለው ነበር ምክንያቱም አጽናፈ ሰማይ ነጠላነት -ቢግ ባንግ - አጠቃላይ አንፃራዊነት ትክክል ከሆነ። ይሁን እንጂ ወሳኝ አልፈቀዱም። አስፈላጊ ጉዳይአጠቃላይ አንጻራዊነት አጽናፈ ዓለማችን ትልቅ ባንግ እንደነበረው ይተነብያል፣ የጊዜ መጀመሪያ? ለዚህ መልሱ በእንግሊዛዊው የፊዚክስ ሊቅ ሮጀር ፔንሮዝ እ.ኤ.አ. በራሳቸው የስበት ኃይል ተጽዕኖ ሥር የሚወድቁ ድንበሮች ወደ ዜሮ ልኬቶች በተጨመቁበት ክልል ውስጥ ይገኛሉ። ይህ ማለት ሁሉም የኮከቡ ጉዳይ በአንድ የዜሮ ድምጽ ነጥብ ውስጥ ተጨምቆ ነው, ስለዚህም የቁስ እፍጋቱ እና የቦታ-ጊዜ ኩርባ ማለቂያ የለውም. በሌላ አነጋገር ጥቁር ጉድጓድ ተብሎ በሚታወቀው የጠፈር-ጊዜ ክልል ውስጥ የተካተተ ነጠላነት አለ.

በመጀመሪያ በጨረፍታ የፔንሮዝ መደምደሚያዎች የቢግ ባንግ ነጠላነት ከዚህ በፊት ስለመኖሩ ምንም አልተናገረም።ነገር ግን ፔንሮዝ ንድፈ ሃሳቡን ባገኘበት ጊዜ እኔ፣ ያኔ የድህረ ምረቃ ተማሪ፣ ተስፋ ቆርጬ እፈልግ ነበር። የሂሳብ ችግርየመመረቂያ ጽሁፌን እንድጨርስ ያስችለኛል። በፔንሮዝ ቲዎረም ውስጥ ያለውን የጊዜ አቅጣጫ ብንቀይር ውድቀት በሰፋፊነት ከተተካ፣ የአሁኑ ዩኒቨርስ በግምት ከፍሬድማን ሞዴል ጋር እስከተመሳሰለ ድረስ የንድፈ ሃሳቡ ሁኔታ ተመሳሳይ እንደሚሆን ተገነዘብኩ። ከፔንሮዝ ቲዎሬም የተከተለው የማንኛውም ኮከብ ውድቀት በነጠላነት ነው፣ እና የእኔ ምሳሌ በጊዜ መገለባበጥ ማንኛውም ፍሪድማን እየሰፋ የሚሄደው ዩኒቨርስ ከነጠላነት መነሳት እንዳለበት አረጋግጧል። ለቴክኒካል ምክንያቶች የፔንሮዝ ቲዎሬም አጽናፈ ሰማይ በጠፈር ውስጥ ማለቂያ የሌለው እንዲሆን ይፈልጋል። ነጠላ ንግግሮች በአንድ ጉዳይ ላይ ብቻ እንደሚነሱ ለማረጋገጥ ይህንን ልጠቀምበት እችላለሁ፡- ከፍተኛ የማስፋፊያ መጠን የአጽናፈ ዓለሙን የተገላቢጦሽ ቅነሳን የሚያካትት ከሆነ፣ ምክንያቱም የፍሪድማን ሞዴል ብቻ በጠፈር ውስጥ ማለቂያ የለውም።

አንዳንድ በሚቀጥሉት ዓመታትይህንን እና ሌሎችን የሚያስወግዱ አዳዲስ የሂሳብ ቴክኒኮችን አዳብሬያለሁ ቴክኒካዊ ዝርዝሮችነጠላነት መኖር እንዳለበት ከሚያረጋግጡ ንድፈ ሃሳቦች። ውጤቱም በ 1970 በፔንሮዝ እና በራሴ የታተመ የጋራ ወረቀት ነበር ፣ ይህም አጠቃላይ አንፃራዊነት ትክክል ከሆነ እና በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ ያለው የቁስ መጠን እኛ ካየነው ጋር የሚስማማ ከሆነ የቢግ ባንግ ነጠላነት መኖር አለበት ሲል ተከራክሯል።

በሊፍሺትዝ እና ኻላትኒኮቭ የታወጀውን “የፓርቲ መስመር” ከሚከተሉ የሶቪየት ሳይንቲስቶች እና በከፊል የአንስታይንን ፅንሰ-ሀሳብ ውበት ያሳጣውን የነጠላነት ሀሳብን ከሚጠሉት የሶቪዬት ሳይንቲስቶች ብዙ ተቃውሞዎች ተከተሉ። ይሁን እንጂ ከሂሳብ ቲዎሪ ጋር ለመከራከር አስቸጋሪ ነው. ስለዚህ, አጽናፈ ሰማይ መጀመሪያ እንደነበረው አሁን በሰፊው ተቀባይነት አግኝቷል.

ከመቶ አመት በፊት ሳይንቲስቶች አጽናፈ ዓለማችን በፍጥነት መጠኑ እየጨመረ መሆኑን ደርሰውበታል።

ቀይ ለውጥ

ከሩብ ምዕተ-አመት በኋላ ይህ እድል በአዲስ መንገድ በፍላግስታፍ ፣ አሪዞና ውስጥ የክትትል ሰራተኛ የሆነው ቬስቶ ስሊፈር ፣ ከ 1912 ጀምሮ ፣ ባለ 24 ኢንች ቴሌስኮፕ ያለው የጠመዝማዛ ኔቡላዎችን ስፔክትራ ያጠናል ። ጥሩ ስፔክትሮግራፍ. ከፍተኛ ጥራት ያለው ምስል ለማግኘት, ተመሳሳይ የፎቶግራፍ ሳህን ለበርካታ ምሽቶች ተጋልጧል, ስለዚህ ፕሮጀክቱ በዝግታ ተንቀሳቅሷል. ከሴፕቴምበር እስከ ታኅሣሥ 1913 ስሊፈር የአንድሮሜዳ ኔቡላን አጥንቶ ዶፕለር-ፊዘአው የተባለውን ቀመር በመጠቀም በየሰከንዱ 300 ኪሎ ሜትር ወደ ምድር እየቀረበች ነው የሚል መደምደሚያ ላይ ደረሰ።

እ.ኤ.አ. በ 1924 በስሊፈር የተገኙ የ 41 ኔቡላዎች ራዲያል ፍጥነቶች ዝርዝርን ያካተተ ስለ አንፃራዊነት ፅንሰ-ሀሳብ አንድ ነጠላግራፍ አሳተመ ። ተመሳሳይ አራት ሰማያዊ-ተለዋዋጭ ኔቡላዎች እዚያ ነበሩ ፣ የተቀሩት 37 ደግሞ ቀይ-ተለዋዋጭ መስመሮች ነበሯቸው። ራዲያል ፍጥነታቸው ከ150 እስከ 1800 ኪ.ሜ በሰአት ሲሆን በአማካይ 25 እጥፍ የሚበልጠው ፍኖተ ሐሊብ ዌይ ኮከቦች በዛን ጊዜ ነበር። ይህ ኔቡላዎች ከ "ክላሲካል" መብራቶች በተለየ እንቅስቃሴዎች ውስጥ እንዲሳተፉ ይጠቁማል.

የጠፈር ደሴቶች

ይህ ችግር በካሊፎርኒያ ማውንት ዊልሰን ኦብዘርቫቶሪ ባለ 100 ኢንች የሚያንፀባርቅ ቴሌስኮፕ በመስራት በኤድዊን ሀብል ተፈቷል። በ1923-1924 የአንድሮሜዳ ኔቡላ የሴፊይድ ተለዋዋጭ ኮከቦችን ጨምሮ ብዙ ብርሃን ያላቸው ነገሮችን እንደያዘ አወቀ። በዚያን ጊዜ በሚታየው ብሩህነት ውስጥ ያለው የለውጥ ጊዜ ከፍፁም ብሩህነት ጋር እንደሚዛመድ አስቀድሞ ይታወቅ ነበር, እና ስለዚህ Cepheids የጠፈር ርቀቶችን ለመለካት ተስማሚ ናቸው. በእነሱ እርዳታ, Hubble ወደ አንድሮሜዳ ያለውን ርቀት በ 285,000 parsecs (በዘመናዊው መረጃ መሰረት, 800,000 parsecs ነው). የፍኖተ ሐሊብ ዲያሜትር ወደ 100,000 ፓርሴክስ (በእውነቱ ሦስት እጥፍ ያነሰ ነው) ተብሎ ይታመን ነበር. ከዚያም አንድሮሜዳ እና ሚልኪ ዌይ እንደ ገለልተኛ የኮከብ ስብስቦች መቆጠር አለባቸው። ሃብል ብዙም ሳይቆይ ሁለት ተጨማሪ ራሳቸውን የቻሉ ጋላክሲዎችን ለይቷል፣ ይህም በመጨረሻ “የደሴት ዩኒቨርስ” መላምትን አረጋግጧል።

የሃብል ህጎች

ኤድዊን ሀብል የቀይ ፈረቃ እና የጋላቲክ ርቀቶችን ግምታዊ ተመጣጣኝነት በተጨባጭ አገኘ፣ ይህም በ Doppler-Fizeau ቀመር ወደ ፍጥነቶች እና ርቀቶች መካከል ወደ ተመጣጣኝነት ተቀየረ። ስለዚህ እዚህ ሁለት የተለያዩ ንድፎችን እንይዛለን.

ሃብል እነዚህ ቅጦች እርስ በርስ እንዴት እንደሚዛመዱ አላወቀም ነበር, ነገር ግን የዛሬው ሳይንስ ስለ እሱ ምን ይላል?

Lemaître እንዳሳየዉ፣ በኮስሞሎጂካል (በዩኒቨርስ መስፋፋት ምክንያት የሚፈጠር) ቀይ ፈረቃ እና ርቀቶች መካከል ያለው ቀጥተኛ ትስስር ፍፁም አይደለም። በተግባር, ከ 0.1 በታች ለሆኑ መፈናቀሎች ብቻ በደንብ ይታያል. ስለዚህ ነባራዊው ሃብል ህግ ትክክለኛ ሳይሆን ግምታዊ ነው፣ እና የዶፕለር-ፊዘአው ቀመር የሚሰራው ለአነስተኛ የስፔክትረም ፈረቃዎች ብቻ ነው።

ነገር ግን የሩቅ ዕቃዎችን ራዲያል ፍጥነት ከነሱ ርቀት ጋር የሚያገናኘው የንድፈ ሃሳባዊ ህግ እዚህ አለ (በተመጣጣኝ መጠን በሃብል መለኪያ መልክ ቪ = ኤችዲ), ለማንኛውም ቀይ ፈረቃ የሚሰራ ነው። ነገር ግን, በውስጡ የሚታየው ፍጥነት ቪ- በሁሉም የአካላዊ ምልክቶች ወይም በአካላዊ ቦታ ላይ ባሉ እውነተኛ አካላት ፍጥነት አይደለም. ይህ በአጽናፈ ሰማይ መስፋፋት ምክንያት የሚከሰተው በጋላክሲዎች እና በጋላክሲ ስብስቦች መካከል ያለው የርቀቶች መጨመር ነው። ልንለካው የምንችለው የአጽናፈ ሰማይን መስፋፋት ማቆም ከቻልን ብቻ ነው ፣ ወዲያውኑ የመለኪያ ካሴቶችን በጋላክሲዎች መካከል ዘርግተን ፣ በመካከላቸው ያሉትን ርቀቶች በማንበብ እና በመለኪያ መካከል ባለው የጊዜ ክፍተቶች ከፋፍለን ። በተፈጥሮ, የፊዚክስ ህጎች ይህንን አይፈቅዱም. ስለዚህ የኮስሞሎጂ ባለሙያዎች የሃብል መለኪያን መጠቀም ይመርጣሉ ኤችበሌላ ቀመር ፣ የአጽናፈ ሰማይ ሚዛን ሁኔታ በሚታይበት ፣ ይህም በተለያዩ የጠፈር ዘመናት ውስጥ የመስፋፋቱን ደረጃ በትክክል ይገልጻል (ይህ ግቤት በጊዜ ሂደት ስለሚለዋወጥ ፣ ዘመናዊ እሴቱ ይገለጻል) ኤች 0) ዩኒቨርስ አሁን በተፋጠነ ፍጥነት እየሰፋ ነው፣ ስለዚህ የሃብል መለኪያው ዋጋ እየጨመረ ነው።

የኮስሞሎጂካል ቀይ ፈረቃዎችን በመለካት የቦታ መስፋፋትን በተመለከተ መረጃ እናገኛለን። ጋላክሲ ብርሃን በኮስሞሎጂካል ቀይ ፈረቃ ወደ እኛ ይመጣል ዝሁሉም የኮስሞሎጂ ርቀቶች 1+ ሲሆኑ ተወው። ዝከዘመናችን ያነሰ ጊዜ. ስለዚህ ጋላክሲ ተጨማሪ መረጃ፣ ለምሳሌ አሁን ያለው ርቀት ወይም ፍኖተ ሐሊብ የሚወገድበት ፍጥነት፣ የተለየ የኮስሞሎጂ ሞዴል በመጠቀም ብቻ ሊገኝ ይችላል። ለምሳሌ፣ በ Einstein-de Sitter ሞዴል፣ ጋላክሲ ያለው ዝ= 5 ከ 1.1 ጋር እኩል በሆነ ፍጥነት ከእኛ እየራቀ ነው ጋር(የብርሃን ፍጥነት). አንድ የተለመደ ስህተት ሠርተው ቢደውሉስ? ቪ/ሐእና ዝ, ከዚያ ይህ ፍጥነት ከብርሃን ፍጥነት አምስት እጥፍ ይበልጣል. እንደምናየው ልዩነቱ ከባድ ነው።

እ.ኤ.አ. በ 1926 ሃብል አራት መቶ “extragalactic nebulae” (ጋላክሲዎች ብሎ ከመጥራት በመራቅ ለረጅም ጊዜ ሲጠቀምበት የነበረው ቃል) ምልከታ ላይ ስታቲስቲካዊ ትንታኔ አድርጓል እና ከኔቡላ ጋር ያለውን ርቀት ከብርሃን ብሩህነት ጋር ለማዛመድ ቀመር አቅርቧል። የዚህ ዘዴ ግዙፍ ስህተቶች ቢኖሩም, አዳዲስ መረጃዎች እንዳረጋገጡት ኔቡላዎች በጠፈር ውስጥ ብዙ ወይም ያነሰ በእኩል መጠን ይሰራጫሉ እና ፍኖተ ሐሊብ ከሚባለው ወሰን ርቀው ይገኛሉ. አሁን ቦታ በእኛ ጋላክሲ እና በቅርብ ጎረቤቶቹ ላይ ብቻ የተወሰነ እንዳልሆነ ጥርጣሬ አልነበረውም።

የጠፈር ፋሽን ዲዛይነሮች

አንስታይን፣ በጊዜው መንፈስ፣ አጽናፈ ዓለሙን በአጠቃላይ የማይለዋወጥ ነው ብሎ ያምን ነበር (እንዲሁም በጠፈር ላይ ገደብ የለሽ ለማድረግ ሞክሯል፣ ነገር ግን ለእሱ እኩልታዎች ትክክለኛ የድንበር ሁኔታዎችን ማግኘት አልቻለም)። በውጤቱም, የተዘጋውን ዩኒቨርስ ሞዴል ገነባ, የቦታው ቋሚ አወንታዊ ኩርባ አለው (እና ስለዚህ ቋሚ የሆነ ራዲየስ ራዲየስ አለው). በዚህ ዩኒቨርስ ውስጥ ያለው ጊዜ በተቃራኒው እንደ ኒውተን በአንድ አቅጣጫ እና በተመሳሳይ ፍጥነት ይፈስሳል። የዚህ ሞዴል የቦታ-ጊዜ በቦታ ክፍል ምክንያት የተጠማዘዘ ነው, የጊዜ ክፍሉ በምንም መልኩ አልተበላሸም. የዚህ ዓለም የማይለዋወጥ ተፈጥሮ በዋናው እኩልታ ውስጥ ልዩ "ማስገባት" ያቀርባል, ይህም የስበት ውድቀትን ይከላከላል እና በዚህም በሁሉም ቦታ እንደ ፀረ-ስበት መስክ ይሠራል. ጥንካሬው ከልዩ ቋሚ ጋር ተመጣጣኝ ነው፣ እሱም አንስታይን ሁለንተናዊ ብሎ ጠራው (አሁን የኮስሞሎጂ ቋሚ ይባላል)።

የአንስታይን ሞዴል የአጽናፈ ዓለሙን መጠን፣ የቁሳቁሶችን አጠቃላይ መጠን እና የኮስሞሎጂ ቋሚ እሴት እንኳን ለማስላት አስችሎታል። ይህንን ለማድረግ, የኮስሚክ ቁስ አካል አማካኝ እፍጋት ብቻ ያስፈልገናል, በመርህ ደረጃ, ከእይታዎች ሊወሰን ይችላል. ኤዲንግተን ይህንን ሞዴል ያደነቀው እና በሃብል በተግባር የተጠቀመበት በአጋጣሚ አይደለም። ነገር ግን፣ በአለመረጋጋት ተደምስሷል፣ አንስታይን በቀላሉ ያላስተዋለ ነው፡ በትንሹ ራዲየስ ከተመጣጣኝ ዋጋ ልዩነት፣ የአንስታይን አለም ይስፋፋል ወይም የስበት ውድቀት ውስጥ ገብቷል። ስለዚህ, ይህ ሞዴል ከእውነተኛው አጽናፈ ሰማይ ጋር ምንም ግንኙነት የለውም.

ባዶ ዓለም

ደ ሲተር እሱ ራሱ እንዳመነው የማይለዋወጥ አወንታዊ ኩርባ ያለው ዓለም ገንብቷል። በውስጡ የአንስታይን ኮስሞሎጂካል ቋሚ ነገር ይዟል, ነገር ግን ሙሉ በሙሉ ቁስ ይጎድለዋል. በዘፈቀደ አነስተኛ የጅምላ ቅንጣቶች ሲፈተኑ ተበታትነው ወደ ማለቂያነት ይሄዳሉ። በተጨማሪም፣ ጊዜው ከመሃል ይልቅ በዲ ሲተር ዩኒቨርስ ዳርቻ ላይ በዝግታ ይፈስሳል። በዚህ ምክንያት ከትልቅ ርቀት የሚመጡ የብርሃን ሞገዶች ምንጫቸው ከተመልካች አንፃር የቆመ ቢሆንም እንኳ በቀይ ፈረቃ ይደርሳሉ። ስለዚህ በ1920ዎቹ ኤዲንግተን እና ሌሎች የስነ ፈለክ ተመራማሪዎች የዴ ሲተር ሞዴል በስሊፈር ምልከታዎች ላይ ከሚታየው እውነታ ጋር የሚያመሳስላቸው ነገር አለ ወይ ብለው አሰቡ።

ተያያዥ መጋጠሚያዎች

በኮስሞሎጂካል ስሌቶች ውስጥ ከአጽናፈ ሰማይ መስፋፋት ጋር በአንድነት የሚሰፋ ተጓዳኝ የተቀናጁ ስርዓቶችን ለመጠቀም ምቹ ነው።

ተስማሚ በሆነ ሞዴል፣ ጋላክሲዎች እና የጋላክሲ ስብስቦች በማንኛውም ትክክለኛ እንቅስቃሴ ውስጥ የማይሳተፉበት፣ ተጓዳኝ መጋጠሚያዎቻቸው አይለወጡም። ነገር ግን በአንድ የተወሰነ ጊዜ ውስጥ በሁለት ነገሮች መካከል ያለው ርቀት በተጓዳኝ መጋጠሚያዎች ውስጥ ካለው ቋሚ ርቀታቸው ጋር እኩል ነው, በዚህ ጊዜ በሚዛን መለኪያ እሴት ተባዝቷል. ይህ ሁኔታ በቀላሉ ሊፈነዳ በሚችል ሉል ላይ በቀላሉ ሊገለጽ ይችላል፡ የእያንዳንዱ ነጥብ ኬክሮስ እና ኬንትሮስ አይለወጡም, እና በማናቸውም ጥንድ ነጥቦች መካከል ያለው ርቀት ራዲየስ እየጨመረ ይሄዳል.

መጋጠሚያዎችን መጠቀም በዩኒቨርስ ኮስሞሎጂ፣ በልዩ አንጻራዊነት እና በኒውቶኒያን ፊዚክስ መካከል ያለውን ጥልቅ ልዩነት እንድንረዳ ይረዳናል። ስለዚህ በኒውቶኒያ ሜካኒኮች ሁሉም እንቅስቃሴዎች አንጻራዊ ናቸው እና ፍፁም ያለመንቀሳቀስ አካላዊ ትርጉም የላቸውም። በተቃራኒው, በኮስሞሎጂ ውስጥ, መጋጠሚያዎችን በማቀናጀት ውስጥ የማይንቀሳቀስ አለመቻል ፍጹም ነው, እና በመርህ ደረጃ, በአስተያየቶች ሊረጋገጥ ይችላል.

ልዩ የአንፃራዊነት ፅንሰ-ሀሳብ በቦታ-ጊዜ ሂደቶችን ይገልፃል ፣ ከነሱም የቦታ እና ጊዜያዊ አካላት የሎሬንትዝ ለውጦችን በመጠቀም ማለቂያ በሌለው መንገድ ሊገለሉ ይችላሉ። የኮስሞሎጂካል ቦታ-ጊዜ፣ በተቃራኒው፣ በተፈጥሮ ወደ ጥምዝ ማስፋፊያ ቦታ እና ወደ አንድ የጠፈር ጊዜ ይከፋፈላል። በዚህ ሁኔታ የሩቅ ጋላክሲዎች የማፈግፈግ ፍጥነት ከብርሃን ፍጥነት ብዙ እጥፍ ሊበልጥ ይችላል።

ከስታቲስቲክስ ወደ ተለዋዋጭነት

በግልጽ የማይንቀሳቀሱ የኮስሞሎጂ ንድፈ ሃሳቦች ታሪክ የሚጀምረው በሶቪየት የፊዚክስ ሊቅ አሌክሳንደር ፍሪድማን በጀርመን ጆርናል ላይ በታተሙት ሁለት ስራዎች ነው. Zeitschrift für ፊዚክበ1922 እና 1924 ዓ.ም. ፍሬድማን የአጽናፈ ዓለማት ሞዴሎችን በጊዜ ተለዋዋጭ አወንታዊ እና አሉታዊ ኩርባ ያሰላል፣ ይህም የቲዎሬቲካል ኮስሞሎጂ ወርቃማ ፈንድ ሆነ። ነገር ግን፣ የዘመኑ ሰዎች እነዚህን ስራዎች አላስተዋሉም ነበር (አንስታይን በመጀመሪያ የፍሪድማን የመጀመሪያ ወረቀት በሂሳብ ደረጃ የተሳሳተ እንደሆነ አድርጎ ይመለከተው ነበር።) ፍሪድማን ራሱ የሥነ ፈለክ ጥናት እስካሁን ድረስ የትኛው የኮስሞሎጂ ሞዴሎች ከእውነታው ጋር እንደሚጣጣም ለመወሰን የሚያስችለውን ምልከታ እንደሌለው ያምን ነበር, እና ስለዚህ እራሱን በንፁህ ሂሳብ ብቻ ይገድባል. ምናልባት የስሊፈርን ውጤት ቢያነብ የተለየ እርምጃ ይወስድ ነበር፣ ግን ይህ አልሆነም።

ሁለንተናዊ አብዮት።

በእሱ ሞዴል፣ Lemaitre የአንስታይን የቁጥር እሴት ያለው የኮስሞሎጂ ቋሚ ቋሚ ሆኖ ቆይቷል። ስለዚህ, የእሱ አጽናፈ ሰማይ የሚጀምረው በማይንቀሳቀስ ሁኔታ ነው, ነገር ግን ከጊዜ በኋላ, በተለዋዋጭነት, እየጨመረ በሚሄድ ፍጥነት የማያቋርጥ የማስፋፊያ መንገድ ይጀምራል. በዚህ ደረጃ ላይ አዎንታዊ ኩርባ ይይዛል, ይህም ራዲየስ ሲጨምር ይቀንሳል. Lemaitre በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ ቁስ አካልን ብቻ ሳይሆን የኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረሮችንም ያካትታል። ስራቸው በለማይትር የሚታወቁት አንስታይንም ሆነ ደ ሲተር፣ ወይም በወቅቱ ምንም የሚያውቀው ፍሪድማን ይህን አላደረጉም።

Lemaitre, ወደ ዩኤስኤ, የሩቅ ጋላክሲዎች ቀይ ፈረቃዎች በቦታ መስፋፋት ምክንያት እንዲነሱ ሐሳብ አቅርበዋል, ይህም የብርሃን ሞገዶችን "ይዘረጋል". አሁን በሂሳብ አረጋግጧል። በተጨማሪም ትናንሽ (በጣም ትናንሽ ክፍሎች) ቀይ ፈረቃዎች ከብርሃን ምንጭ ርቀቶች ጋር ተመጣጣኝ መሆናቸውን አሳይቷል ፣ እና የተመጣጠነ ቅንጅት በጊዜ ላይ ብቻ የተመካ እና ስለ ዩኒቨርስ ወቅታዊ የመስፋፋት መጠን መረጃን እንደሚይዝ አሳይቷል። የዶፕለር-ፊዜው ቀመር የአንድ ጋላክሲ ራዲያል ፍጥነት ከቀይ ፈረቃው ጋር የተመጣጠነ መሆኑን ስለሚያሳይ፣ለማይት ይህ ፍጥነት ከርቀቱ ጋር ተመጣጣኝ ነው ወደሚል ድምዳሜ ደርሷል። ከሀብል ዝርዝር ውስጥ የ 42 ጋላክሲዎችን ፍጥነት እና ርቀት ከመረመረ በኋላ እና የፀሐይን ውስጠ-ገብ ፍጥነት ግምት ውስጥ በማስገባት የተመጣጠነ መለኪያዎችን እሴቶችን አቋቋመ ።

ያልተዘመረ ስራ

Lemaitre ሥራውን በ1927 በፈረንሳይኛ ብዙም ያልተነበበ አናልስ ኦቭ ብራስልስ ሳይንቲፊክ ሶሳይቲ ጆርናል ላይ አሳተመ። መጀመሪያ ላይ ምንም ሳይስተዋል የቀረችው ዋናው ምክንያት ይህ እንደሆነ ይታመናል (በአስተማሪው ኤዲንግተንም ቢሆን)። እውነት ነው, በዚያው አመት መገባደጃ ላይ, Lemaitre ግኝቶቹን ከአንስታይን ጋር ለመወያየት እና ስለ ፍሬድማን ውጤቶች ከእሱ ተማረ. የጄኔራል አንጻራዊነት ፈጣሪ ምንም ዓይነት ቴክኒካዊ ተቃውሞዎች አልነበረውም, ነገር ግን የሌሜትን ሞዴል አካላዊ እውነታ በቆራጥነት አላመነም (ልክ ቀደም ሲል የፍሪድማን መደምደሚያዎችን እንዳልተቀበለ ሁሉ).

ሃብል ግራፎች

ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ በ1920ዎቹ መገባደጃ ላይ ሃብል እና ሁማሰን በ24 ጋላክሲዎች ርቀቶች እና ራዲያል ፍጥነታቸው መካከል ያለው ቀጥተኛ ትስስር (በአብዛኛው በስሊፈር) ከቀይ ፈረቃዎች የተሰላ መስመር አግኝተዋል። ሃብል ከዚህ በመነሳት የጋላክሲው ራዲያል ፍጥነት ከርቀት ጋር ቀጥተኛ ተመጣጣኝ ነው ሲል ደምድሟል። የዚህ የተመጣጣኝነት ቅንጅት አሁን ተጠቁሟል ኤች 0 እና ሃብል ፓራሜትር ይባላል (በቅርቡ መረጃ መሰረት ከ 70 (ኪሜ / ሰ) / ሜጋፓርሴክ ትንሽ ከፍ ያለ ነው).

እና አሁንም እየሰፋ ነው!

እ.ኤ.አ. እ.ኤ.አ. በ1931 ሌማይትር ስለ ሌላ የአጽናፈ ዓለም ሞዴል አጭር (እና ያለ ምንም ሂሳብ) መግለጫ አሳተመ ፣ እሱም የኮስሞሎጂ እና የኳንተም መካኒኮችን ያጣመረ። በዚህ ሞዴል፣ የመነሻ ጊዜው የቀዳማዊ አቶም ፍንዳታ ነው (Lemaitre ኳንተም ተብሎም ይጠራል) ይህም ቦታ እና ጊዜን የፈጠረ ነው። የስበት ኃይል አዲስ የተወለደውን አጽናፈ ሰማይ መስፋፋት ስለሚቀንስ ፍጥነቱ ይቀንሳል - ወደ ዜሮ ማለት ይቻላል. Lemaitre ከጊዜ በኋላ የኮስሞሎጂካል ቋሚ ለውጥን ወደ ሞዴሉ አስተዋወቀ፣ ይህም አጽናፈ ሰማይ በመጨረሻ ወደ የተረጋጋ የመስፋፋት ስርዓት እንዲገባ አስገድዶታል። ስለዚህ የጨለማ ኃይል መኖሩን ከግምት ውስጥ የሚያስገባውን የቢግ ባንግ እና የዘመናዊ የኮስሞሎጂ ሞዴሎችን ሀሳብ ገምቷል ። እና በ 1933 የኮስሞሎጂ ቋሚውን ከቫኩም የኃይል ጥንካሬ ጋር ለይቷል, ማንም ከዚህ በፊት ማንም ያላሰበው. ለጽንፈ ዓለም መስፋፋት ፈላጊ ማዕረግ ብቁ የሆነው ይህ ሳይንቲስት ከሱ ዘመን በፊት ምን ያህል ቀደም ብሎ እንደነበረ በቀላሉ አስገራሚ ነው!

ጥርት ባለ ጨረቃ በሌለበት ምሽት ሰማዩን ከተመለከቷት, በጣም ብሩህ ነገሮችምናልባትም ፕላኔቶች ቬኑስ፣ ማርስ፣ ጁፒተር እና ሳተርን ይሆናሉ። እና ከኛ ፀሀይ ጋር የሚመሳሰሉ ግን ከኛ በጣም ርቀው የሚገኙ አጠቃላይ የከዋክብት መበታተንን ታያለህ። ምድር በፀሐይ ዙሪያ ስትንቀሳቀስ ከእነዚህ ቋሚ ኮከቦች መካከል አንዳንዶቹ በመጠኑ አንጻራዊ ይንቀሳቀሳሉ። በፍፁም እንቅስቃሴ አልባ አይደሉም! ይህ የሚሆነው እንዲህ ያሉት ከዋክብት በአንጻራዊ ሁኔታ ወደ እኛ ስለሚቀርቡ ነው. ምድር በፀሐይ ዙሪያ በምትንቀሳቀሰው እንቅስቃሴ ምክንያት፣ እነዚህን ቅርብ ኮከቦች ከተለያየ ቦታ ራቅ ካሉት ዳራ አንጻር እናያቸዋለን። መኪና በሚያሽከረክሩበት ጊዜ ተመሳሳይ ውጤት ይታያል, እና በመንገድ ላይ ያሉት ዛፎች ወደ አድማስ በሚዘረጋው የመሬት ገጽታ ዳራ ላይ አቋማቸውን የሚቀይሩ ይመስላሉ (ምስል 14). ዛፎቹ ይበልጥ በተጠጋጉ መጠን እንቅስቃሴያቸው ይበልጥ የሚታይ ይሆናል። ይህ አንጻራዊ አቀማመጥ ለውጥ ፓራላክስ ይባላል። በከዋክብት ውስጥ, ይህ ለሰው ልጅ እውነተኛ ስኬት ነው, ምክንያቱም ፓራላክስ ለእነሱ ያለውን ርቀት በቀጥታ ለመለካት ያስችለናል.

ሩዝ. 14. የከዋክብት ፓራላክስ.

በመንገድ ላይም ሆነ በህዋ ላይ እየተንቀሳቀስክ፣ በምትንቀሳቀስበት ጊዜ የቅርቡ እና የሩቅ አካላት አንጻራዊ አቀማመጥ ይለወጣሉ። የእነዚህ ለውጦች መጠን በአካላት መካከል ያለውን ርቀት ለመወሰን ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል.

በጣም ቅርብ የሆነው ኮከብ ፕሮክሲማ ሴንታዩሪ ወደ አራት የብርሃን አመታት ወይም አርባ ሚሊዮን ኪሎ ሜትር ርቀት ላይ ይገኛል። በአይን የሚታዩ አብዛኛዎቹ ሌሎች ኮከቦች በእኛ በጥቂት መቶ የብርሃን ዓመታት ውስጥ ናቸው። ለማነፃፀር ከመሬት እስከ ፀሀይ ድረስ ያሉት ስምንት የብርሃን ደቂቃዎች ብቻ ናቸው! ኮከቦች በሌሊት ሰማይ ውስጥ ተበታትነው ይገኛሉ ነገርግን በተለይ ሚልኪ ዌይ በምንለው ባንድ ውስጥ ጥቅጥቅ ያሉ ናቸው። እ.ኤ.አ. በ1750 መጀመሪያ ላይ አንዳንድ የሥነ ፈለክ ተመራማሪዎች የፍኖተ ሐሊብ መልክ አብዛኞቹ የሚታዩት ከዋክብት የተሰበሰቡት በዲስክ ቅርጽ ባለው ውቅር ነው ብለው በማሰብ አሁን ስፒራል ጋላክሲዎች ብለን እንደምንጠራው በማሰብ ሊገለጽ እንደሚችል ጠቁመዋል። ከጥቂት አሥርተ ዓመታት በኋላ እንግሊዛዊው የሥነ ፈለክ ተመራማሪ ዊልያም ሄርሼል የዚህን ሐሳብ ትክክለኛነት አረጋግጧል፣ በቴሌስኮፕ የሚታዩትን ኮከቦች በትጋት በመቁጠር። የተለያዩ አካባቢዎችሰማይ. ይሁን እንጂ ይህ ሃሳብ ሙሉ እውቅና ያገኘው በሃያኛው ክፍለ ዘመን ብቻ ነው. አሁን የምንገነዘበው ፍኖተ ሐሊብ፣ የእኛ ጋላክሲ፣ በግምት ወደ አንድ መቶ ሺህ የብርሃን ዓመታት ከጫፍ እስከ ጫፍ እንደሚሸፍን እና ቀስ ብሎ እንደሚሽከረከር እናውቃለን። ክብ እጆቹ ውስጥ ያሉት ከዋክብት በየ ጥቂት መቶ ሚሊዮን ዓመታት በጋላክሲው መሃል አንድ አብዮት ያጠናቅቃሉ። የኛ ፀሀይ፣ መካከለኛ መጠን ያለው ተራ ቢጫ ኮከብ፣ በአንደኛው ጠመዝማዛ ክንዶች ውስጠኛ ጫፍ ላይ ትገኛለች። ሰዎች ምድርን የአጽናፈ ሰማይ ማዕከል አድርገው ይቆጥሩ ከነበረው ከአርስቶትል እና ቶለሚ ዘመን ጀምሮ ብዙ ርቀት ተጉዘናል።

የዩኒቨርስ ዘመናዊ ሥዕል መታየት የጀመረው በ1924 ነው፣ አሜሪካዊው የሥነ ፈለክ ተመራማሪ ኤድዊን ሀብል ፍኖተ ሐሊብ ብቸኛው ጋላክሲ አለመሆኑን ሲያረጋግጥ። በሰፊ ባዶ ቦታዎች የተከፋፈሉ ሌሎች ብዙ የኮከብ ስርዓቶች እንዳሉ አወቀ። ይህንን ለማረጋገጥ ሃብል ከምድር እስከ ሌሎች ጋላክሲዎች ያለውን ርቀት ማወቅ ነበረበት። ነገር ግን ጋላክሲዎች በጣም ሩቅ ከመሆናቸው የተነሳ በአቅራቢያ ካሉ ከዋክብት በተለየ መልኩ እንቅስቃሴ አልባ ሆነው ይታያሉ። ወደ ጋላክሲዎች ያለውን ርቀት ለመለካት ፓራላክስን መጠቀም ባለመቻሉ ሃብል ርቀቶችን ለመገመት በተዘዋዋሪ መንገድ ለመጠቀም ተገደደ። ግልጽ የሆነ የኮከብ ርቀት መለኪያው ብሩህነቱ ነው። ነገር ግን የሚታየው ብሩህነት በኮከቡ ርቀት ላይ ብቻ ሳይሆን በኮከቡ ብሩህነት ላይ - የሚፈነጥቀው የብርሃን መጠን ይወሰናል. ወደ እኛ የቀረበ ደብዛዛ ኮከብ ከሩቅ ጋላክሲ በጣም ደማቅ የሆነውን ኮከብ ይበልጣል። ስለዚህ የሚታየውን ብሩህነት እንደ ርቀት መለኪያ ለመጠቀም የኮከቡን ብርሃን ማወቅ አለብን።

በአቅራቢያ ያሉ የከዋክብት ብሩህነት ከሚታየው ብሩህነታቸው ሊሰላ ይችላል ምክንያቱም ለፓራላክስ ምስጋና ይግባውና ርቀታቸውን እናውቃለን። ሃብል በአቅራቢያው ያሉ ከዋክብት በሚፈነጥቁት ብርሃን ተፈጥሮ ሊመደቡ እንደሚችሉ ገልጿል። የአንድ ክፍል ኮከቦች ሁል ጊዜ ተመሳሳይ ብሩህነት አላቸው። በተጨማሪም የእነዚህን ክፍሎች ኮከቦች በሩቅ ጋላክሲ ውስጥ ካገኘን በአጠገባችን ካሉ ተመሳሳይ ኮከቦች ጋር ተመሳሳይ ብርሃን ሊመደቡ እንደሚችሉ ጠቁሟል። በዚህ መረጃ ወደ ጋላክሲው ያለውን ርቀት ለማስላት ቀላል ነው. በአንድ ጋላክሲ ውስጥ ለብዙ ኮከቦች የተሰሩ ስሌቶች ተመሳሳይ ርቀት ከሰጡ ግምታችን ትክክል እንደሆነ እርግጠኞች መሆን እንችላለን። በዚህ መንገድ ኤድዊን ሀብል ወደ ዘጠኝ የተለያዩ ጋላክሲዎች ያለውን ርቀት ያሰላል።

ዛሬ በአይን የሚታዩ ከዋክብት ከኮከቦች ሁሉ ትንሽ ክፍልፋይ እንደሆኑ እናውቃለን። በሰማይ ላይ ወደ 5,000 የሚጠጉ ኮከቦችን እናያለን - በእኛ ጋላክሲ ውስጥ ካሉት ከዋክብት 0.0001% ብቻ ፣ ሚልኪ ዌይ። ፍኖተ ሐሊብ ደግሞ በዘመናዊ ቴሌስኮፖች ሊታዩ ከሚችሉት ከመቶ ቢሊዮን ከሚበልጡ ጋላክሲዎች አንዱ ነው። እና እያንዳንዱ ጋላክሲ ወደ መቶ ቢሊዮን የሚጠጉ ከዋክብትን ይይዛል። አንድ ኮከብ የጨው ቅንጣት ቢሆን ኖሮ በዓይን የሚታዩ ከዋክብት ሁሉ በሻይ ማንኪያ ውስጥ ይጣጣማሉ ነገር ግን የመላው ዩኒቨርስ ኮከቦች ከአስራ ሶስት ኪሎ ሜትር በላይ የሆነ ዲያሜትር ያለው ኳስ ይመሰርታሉ።

ከዋክብት ከኛ በጣም ርቀዋል የብርሃን ነጥብ እስኪመስሉ ድረስ። መጠናቸውንና ቅርጻቸውን መለየት አንችልም። ነገር ግን ሃብል እንደተናገረው ብዙ አሉ። የተለያዩ ዓይነቶችኮከቦች, እና እነሱ በሚለቁት የጨረር ቀለም ለይተን ልንለይ እንችላለን. ኒውተን የፀሐይ ብርሃን ባለ ሶስት ጎን የመስታወት ፕሪዝም ካለፈ እንደ ቀስተ ደመና ወደ ክፍሎቹ ቀለሞች እንደሚከፋፈል አወቀ (ምሥል 15)። በብርሃን ምንጭ በሚፈነጥቀው ጨረር ውስጥ የተለያየ ቀለም ያላቸው አንጻራዊ ጥንካሬ ስፔክትረም ይባላል። ቴሌስኮፕን በአንድ ኮከብ ወይም ጋላክሲ ላይ በማተኮር የሚፈነጥቀውን የብርሃን ስፔክትረም ማጥናት ትችላለህ።

ሩዝ. 15. የከዋክብት ስፔክትረም.

የአንድን ኮከብ ልቀትን በመተንተን ሁለቱንም የሙቀት መጠኑን እና የከባቢ አየርን ስብጥር ማወቅ እንችላለን።

ከሌሎች ነገሮች በተጨማሪ, የሰውነት ጨረሮች የሙቀት መጠኑን ለመወሰን ያስችላል. በ1860 ዓ.ም የጀርመን የፊዚክስ ሊቅጉስታቭ ኪርቾፍ ያንን አቋቁሟል ቁሳዊ አካልለምሳሌ, ኮከብ, ሲሞቅ, ብርሀን ወይም ሌላ ጨረር ያመነጫል, ልክ ትኩስ ፍም እንደሚያበራ. የሚሞቁ አካላት ብርሃን በውስጣቸው ባለው የአተሞች የሙቀት እንቅስቃሴ ምክንያት ነው። ይህ ጥቁር የሰውነት ጨረሮች (ምንም እንኳን ሞቃት አካላት እራሳቸው ጥቁር ባይሆኑም) ይባላል. የጥቁር ቦዲ ጨረር ስፔክትረም ከማንኛውም ነገር ጋር ግራ መጋባት አስቸጋሪ ነው፡ በሰውነት ሙቀት ውስጥ የሚለዋወጥ ባህሪይ አለው (ምስል 16)። ስለዚህ, የሞቀ ሰውነት ጨረር ከቴርሞሜትር ንባብ ጋር ተመሳሳይ ነው. የምንመለከተው ልቀት ስፔክትረም የተለያዩ ኮከቦችሁልጊዜ ከጥቁር የሰውነት ጨረር ጋር ተመሳሳይ ነው, ስለ ኮከቡ ሙቀት የማሳወቂያ አይነት ነው.

ሩዝ. 16. የጥቁር የሰውነት ጨረር ስፔክትረም.

ሁሉም አካላት - ከዋክብት ብቻ ሳይሆኑ - በአጉሊ መነጽር በሚታዩ ጥቃቅን ቅንጣቶች የሙቀት እንቅስቃሴ ምክንያት ጨረር ያመነጫሉ. የጨረር ድግግሞሽ ስርጭት የሰውነት ሙቀትን ያሳያል.

የከዋክብትን ብርሃን በቅርበት ካጠናን የበለጠ መረጃ ይነግረናል። የአንዳንዶቹ አለመኖራቸውን በጥብቅ እናያለን። የተወሰኑ ቀለሞች, እና ለተለያዩ ኮከቦች የተለዩ ይሆናሉ. እና እያንዳንዱ ኬሚካላዊ ንጥረ ነገር የራሱ የሆነ የቀለም ስብስብ እንደሚወስድ ስለምናውቅ እነዚህን ቀለሞች በኮከብ ስፔክትረም ውስጥ ከሌሉት ጋር በማነፃፀር የትኞቹ ንጥረ ነገሮች በከባቢ አየር ውስጥ እንደሚገኙ በትክክል ማወቅ እንችላለን.

እ.ኤ.አ. በ 1920 ዎቹ ውስጥ ፣ የስነ ፈለክ ተመራማሪዎች በሌሎች ጋላክሲዎች ውስጥ ያለውን የከዋክብት ገጽታ ማጥናት ሲጀምሩ ፣ አንድ በጣም አስደሳች ነገር አግኝተዋል-በእራሳችን ጋላክሲ ውስጥ ካሉት ከዋክብት የጎደሉ ቀለሞች ተመሳሳይ የባህርይ መገለጫዎች ነበሯቸው ፣ ግን ሁሉም ወደ ቀይ መጨረሻ ተቀየሩ ። የ ስፔክትረም , እና በተመሳሳይ መጠን. የፊዚክስ ሊቃውንት የቀለም ወይም የድግግሞሽ ለውጥ እንደ ዶፕለር ውጤት ያውቃሉ።

ይህ ክስተት እንዴት በድምፅ ላይ ተጽዕኖ እንደሚያሳድር ሁላችንም እናውቃለን። የሚያልፈውን የመኪና ድምጽ ያዳምጡ። ሲቃረብ የሞተሩ ወይም የቀንደ መለከት ድምፅ ከፍ ያለ ይመስላል እና መኪናው ካለፈ በኋላ መሄድ ሲጀምር ድምፁ ይቀንሳል። በሰአት መቶ ኪሎ ሜትር ፍጥነት ወደ እኛ የሚሄድ የፖሊስ መኪና አንድ አስረኛውን የድምፅ ፍጥነት ያዳብራል። የሲሪን ድምፅ ሞገድ ነው፣ ተለዋጭ ፍርስራሾች እና ገንዳዎች። ያስታውሱ በአቅራቢያው ባሉ ክሬቶች (ወይም ገንዳዎች) መካከል ያለው ርቀት የሞገድ ርዝመት ተብሎ ይጠራል። የሞገድ ርዝመቱ ባጠረ ቁጥር ብዙ ንዝረት በየሰከንዱ ወደ ጆሯችን ይደርሳል እና የድምፁ ቃና ወይም ድግግሞሽ ይጨምራል።

የዶፕለር ተጽእኖ የሚመጣው እየቀረበ ያለው መኪና, እያንዳንዱን ተከታታይ የድምፅ ሞገድ ክራንት ወደ እኛ ቅርብ ስለሚሆን, እና በዚህ ምክንያት, በኮርሶቹ መካከል ያለው ርቀት መኪናው ቆሞ ከነበረው ያነሰ ይሆናል. ይህ ማለት ወደ እኛ የሚመጡት የሞገዶች ርዝማኔ አጭር ይሆናል, እና ድግግሞሾቻቸው ከፍ ያለ ይሆናሉ (ምስል 17). በተቃራኒው መኪናው ከተንቀሳቀሰ የምንነሳው ሞገዶች ርዝመት ይረዝማል እና ድግግሞሹ ይቀንሳል. እና መኪናው በፍጥነት በሚንቀሳቀስበት ጊዜ, የዶፕለር ተፅእኖ እየጠነከረ ይሄዳል, ይህም ፍጥነትን ለመለካት ያስችላል.

ሩዝ. 17. የዶፕለር ውጤት.

የሚፈነጥቀው ሞገድ ወደ ተመልካቹ ሲንቀሳቀስ የሞገድ ርዝመቱ ይቀንሳል። ምንጩ እየራቀ ሲሄድ, በተቃራኒው, እየጨመረ ይሄዳል. ይህ የዶፕለር ተጽእኖ ይባላል.

የብርሃን እና የሬዲዮ ሞገዶች ተመሳሳይ ባህሪ አላቸው. ፖሊስ የመኪኖችን ፍጥነት ለማወቅ የዶፕለር ውጤትን በመጠቀም የሬድዮ ሲግናልን የሞገድ ርዝመት በመለካት መኪናዎችን ያንፀባርቃል። ብርሃን የኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ ንዝረቶች ወይም ሞገዶች ናቸው። በምዕራፍ. 5, የሚታየው ብርሃን የሞገድ ርዝመት እጅግ በጣም ትንሽ ነው - ከአርባ እስከ ሰማንያ ሚሊዮንኛ ሜትር።

የሰው ዓይን የተለያየ ርዝመት ያላቸውን የብርሃን ሞገዶች ይገነዘባል የተለያዩ ቀለሞች, ረጅሙ የሞገድ ርዝመቶች ከቀይ ቀይ ጫፍ ጋር, እና አጭር - ከሰማያዊው ጫፍ ጋር የሚዛመዱ. አሁን ከእኛ በቋሚ ርቀት ላይ የሚገኝን የብርሃን ምንጭ ለምሳሌ እንደ ኮከብ፣ የተወሰነ የሞገድ ርዝመት ያላቸውን የብርሃን ሞገዶች በዓይነ ሕሊናህ ይታይህ። የተቀዳው ሞገዶች ርዝመት ከተለቀቁት ጋር ተመሳሳይ ይሆናል. አሁን ግን የብርሃን ምንጭ ከእኛ መራቅ ሲጀምር እንበል። ልክ እንደ ድምፅ፣ ይህ የብርሃን የሞገድ ርዝመት እንዲጨምር ያደርጋል፣ ይህም ማለት ስፔክትረም ወደ ቀይ ጫፍ ይቀየራል።

ሌሎች ጋላክሲዎች መኖራቸውን ካረጋገጠ በኋላ ሃብል በቀጣዮቹ ዓመታት ለእነሱ ያለውን ርቀት በመለየት እና እይታቸውን በመመልከት ሰርቷል። በዚያን ጊዜ ብዙዎች ጋላክሲዎች በዘፈቀደ ይንቀሳቀሱ ነበር ብለው ገምተው ነበር እናም የሰማያዊ-ተለዋዋጭ ስፔክተሮች ብዛት ከቀይ-ፈረቃዎች ብዛት ጋር ተመሳሳይ ይሆናል ብለው ጠብቀው ነበር። ስለዚህ ፣ የአብዛኞቹ ጋላክሲዎች እይታ ቀይ ፈረቃ እንደሚያሳዩ ማወቁ በጣም አስገራሚ ነበር - ሁሉም ማለት ይቻላል ሁሉም የኮከብ ስርዓቶች ከእኛ እየራቁ ናቸው! ይበልጥ የሚያስደንቀው እውነታ በሐብል የተገኘ እና በ1929 ይፋ የሆነው፡ የጋላክሲዎች ቀይ ለውጥ በዘፈቀደ ሳይሆን ከእኛ ርቀታቸው ጋር በቀጥታ የሚመጣጠን ነው። በሌላ አነጋገር፣ ጋላክሲ ከእኛ ርቆ በሄደ ቁጥር በፍጥነት እየራቀ ነው! ከዚህ በመነሳት ቀደም ሲል እንደታሰበው አጽናፈ ሰማይ የማይለወጥ፣ በመጠን የማይለወጥ ሊሆን አይችልም። በእውነቱ, እየሰፋ ነው: በጋላክሲዎች መካከል ያለው ርቀት ያለማቋረጥ እያደገ ነው.

አጽናፈ ሰማይ እየሰፋ መሆኑን መገንዘቡ በአእምሮ ውስጥ እውነተኛ አብዮት አስገኘ፣ በሃያኛው ክፍለ ዘመን ከታዩት ታላላቅ አንዱ። ወደ ኋላ መለስ ብለን ስናስብ ማንም ሰው ከዚህ በፊት አላሰበም ብሎ ማሰብ የሚያስገርም ሊመስል ይችላል። ኒውተን እና ሌሎች ታላላቅ አእምሮዎች የማይንቀሳቀስ አጽናፈ ሰማይ ያልተረጋጋ እንደሚሆን ተገንዝበው መሆን አለበት። ምንም እንኳን አንዳንድ ጊዜ የማይንቀሳቀስ ቢሆን እንኳን ፣ የከዋክብት እና የጋላክሲዎች የጋራ መሳብ በፍጥነት ወደ መጨናነቅ ያመራል። ምንም እንኳን አጽናፈ ሰማይ በአንፃራዊነት በዝግታ ቢስፋፋም፣ የስበት ኃይል ውሎ አድሮ መስፋፋቱን ያቆማል እና እንዲዋሃድ ያደርገዋል። ነገር ግን፣ የአጽናፈ ሰማይ መስፋፋት መጠን ከተወሰነ ወሳኝ ነጥብ በላይ ከሆነ፣ የስበት ኃይል በፍጹም ሊያቆመው አይችልም እና አጽናፈ ሰማይ ለዘላለም መስፋፋቱን ይቀጥላል።

እዚህ ላይ ከምድር ገጽ ላይ ከሚወጣው ሮኬት ጋር ግልጽ ያልሆነ ተመሳሳይነት አለ. በአንጻራዊ ሁኔታ ዝቅተኛ ፍጥነት, የስበት ኃይል በመጨረሻ ሮኬቱን ያቆማል እና ወደ ምድር መውደቅ ይጀምራል. በሌላ በኩል የሮኬቱ ፍጥነት ወሳኝ ከሆነው በላይ ከሆነ (በሴኮንድ ከ11.2 ኪሎ ሜትር በላይ) የስበት ኃይል ሊይዘው አይችልም እና ምድርን ለዘለዓለም ትቶ ይሄዳል።

በኒውተን የስበት ኃይል ንድፈ ሃሳብ ላይ በመመስረት፣ ይህ የአጽናፈ ሰማይ ባህሪ በአስራ ዘጠነኛው ወይም በአስራ ስምንተኛው ክፍለ ዘመን እና በአስራ ሰባተኛው ክፍለ ዘመን መገባደጃ ላይ በማንኛውም ጊዜ ሊተነብይ ይችል ነበር። ነገር ግን፣ በስታቲክ ዩኒቨርስ ላይ ያለው እምነት በጣም ጠንካራ ከመሆኑ የተነሳ ማታለል እስከ ሃያኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ድረስ በአእምሮ ላይ ያለውን ኃይል ጠብቆታል። አንስታይን እንኳን በዩኒቨርስ የማይለዋወጥ ተፈጥሮ በጣም እርግጠኛ ስለነበር እ.ኤ.አ.
የኮስሞሎጂካል ቋሚነት እራሱን እንደ የተወሰነ ድርጊት ተገለጠ አዲስ ጥንካሬ- “ፀረ-ስውርነት”፣ እሱም እንደሌሎች ኃይሎች የተለየ ምንጭ ያልነበረው፣ ነገር ግን በቀላሉ በጠፈር-ጊዜ ጨርቅ ውስጥ ያለ ወሳኝ ንብረት ነበር። በዚህ ኃይል ተጽዕኖ ሥር፣ የቦታ-ጊዜ የመስፋፋት ተፈጥሯዊ ዝንባሌ አሳይቷል። የኮስሞሎጂ ቋሚ እሴትን በመምረጥ, አንስታይን የዚህን ዝንባሌ ጥንካሬ ሊለያይ ይችላል. በእሱ እርዳታ የሁሉንም ነባር ጉዳዮች የጋራ መሳብ በትክክል ማመጣጠን እና በውጤቱም ፣ የማይንቀሳቀስ ዩኒቨርስን ማግኘት ችሏል።
አንስታይን ከጊዜ በኋላ የኮስሞሎጂካል ቋሚ ሃሳብን “ትልቁ ስህተቱ” መሆኑን አምኖ አልተቀበለም። በቅርቡ እንደምንመለከተው፣ ዛሬ አንስታይን የኮስሞሎጂን ቋሚ በማስተዋወቅ ረገድ ትክክል ሊሆን ይችላል ብለን የምናምንባቸው ምክንያቶች አሉ። ነገር ግን ከሁሉም በላይ አንስታይንን ያሳዘነዉ እምነቱን መፍቀዱ ነበር። የማይንቀሳቀስ አጽናፈ ሰማይአጽናፈ ሰማይ መስፋፋት አለበት የሚለውን መደምደሚያ ለመቃወም, በራሱ ጽንሰ-ሐሳብ የተተነበየ. ይህንን የአጠቃላይ አንጻራዊነት መዘዝ ያየው እና በቁም ነገር የወሰደው አንድ ሰው ብቻ ይመስላል። አንስታይን እና ሌሎች የፊዚክስ ሊቃውንት የአጽናፈ ዓለሙን የማይለዋወጥ ተፈጥሮ እንዴት ማስወገድ እንደሚችሉ ሲፈልጉ ሩሲያዊው የፊዚክስ ሊቅ እና የሂሳብ ሊቅ አሌክሳንደር ፍሪድማን በተቃራኒው እየሰፋ መሆኑን አጥብቀው ተናግረዋል ።

ፍሪድማን ስለ አጽናፈ ሰማይ ሁለት በጣም ቀላል ግምቶችን አድርጓል፡ ወደየትኛውም አቅጣጫ ብንመለከት አንድ አይነት ይመስላል፣ እና ይህ ግምት ከየትኛውም ዩኒቨርስ ውስጥ ብንመለከት እውነት ነው። በእነዚህ ሁለት ሃሳቦች ላይ በመመስረት እና የአጠቃላይ አንጻራዊነትን እኩልታዎች በመፍታት አጽናፈ ሰማይ የማይለወጥ ሊሆን እንደማይችል አረጋግጧል. ስለዚህ፣ በ1922 ኤድዊን ሀብል ከማግኘቱ ከበርካታ አመታት በፊት ፍሪድማን የአጽናፈ ሰማይን መስፋፋት በትክክል ተንብዮአል!

አጽናፈ ሰማይ በሁሉም አቅጣጫ ተመሳሳይ ይመስላል የሚለው ግምት ሙሉ በሙሉ እውነት አይደለም። ለምሳሌ፣ አስቀድመን እንደምናውቀው፣ የኛ ጋላክሲ ከዋክብት በምሽት ሰማይ ላይ የተለየ የብርሃን መስመር ይፈጥራሉ - ሚልኪ ዌይ። ነገር ግን የሩቅ ጋላክሲዎችን ከተመለከትን, ቁጥራቸው በሁሉም የሰማይ ክፍሎች ውስጥ ብዙ ወይም ያነሰ እኩል ይመስላል. ስለዚህ ዩኒቨርስ በጋላክሲዎች መካከል ካለው ርቀቶች ጋር ሲነፃፀር በስፋት ሲታይ በየትኛውም አቅጣጫ አንድ አይነት ይመስላል።

ዛፎች በዘፈቀደ በሚበቅሉበት ጫካ ውስጥ እንዳለህ አስብ። ወደ አንድ አቅጣጫ ሲመለከቱ, ከእርስዎ አንድ ሜትር ርቀት ላይ ያለውን የቅርቡን ዛፍ ያያሉ. በሌላ አቅጣጫ, በጣም ቅርብ የሆነው ዛፍ ሦስት ሜትር ይሆናል. በሦስተኛው ውስጥ, ከእርስዎ ርቀት ላይ አንድ, ሁለት እና ሶስት ሜትሮች በአንድ ጊዜ ብዙ ዛፎችን ያያሉ. ጫካው በየትኛውም አቅጣጫ ተመሳሳይ የሚመስል አይመስልም። ነገር ግን በአንድ ኪሎሜትር ራዲየስ ውስጥ ያሉትን ሁሉንም ዛፎች ግምት ውስጥ ካስገባህ, የእነዚህ አይነት ልዩነቶች በአማካይ ይወጣል እና ጫካው በሁሉም አቅጣጫዎች አንድ አይነት መሆኑን ታያለህ (ምሥል 18).

ሩዝ. 18. ኢሶትሮፒክ ጫካ.

ምንም እንኳን በደን ውስጥ የዛፍ ስርጭት በአጠቃላይ እኩል ቢሆንም ፣ በጥልቀት ሲመረመሩ በአንዳንድ አካባቢዎች ጥቅጥቅ ያሉ ሊመስሉ ይችላሉ። ልክ እንደዚሁ ዩኒቨርስ በአቅራቢያችን ባለው ቦታ ላይ አንድ አይነት አይመስልም ስናሳድግ ግን ወደየትኛውም አቅጣጫ ብንመለከት አንድ አይነት ምስል እናያለን።

ለረጅም ጊዜ የከዋክብት ወጥ የሆነ ስርጭት የፍሪድማንን ሞዴል ለትክክለኛው የአጽናፈ ሰማይ ምስል የመጀመሪያ ግምት አድርጎ ለመቀበል በቂ ምክንያት ሆኖ አገልግሏል። ነገር ግን በኋላ፣ አንድ አስደሳች አደጋ የፍሪድማን ግምት አስገራሚ ትክክለኛ የአጽናፈ ሰማይ መግለጫ መሆኑን ተጨማሪ ማስረጃ አሳይቷል። እ.ኤ.አ. በ 1965 በኒው ጀርሲ ከሚገኙት የቤል ቴሌፎን ላቦራቶሪዎች የመጡ ሁለት አሜሪካዊ የፊዚክስ ሊቃውንት አርኖ ፔንዚያስ እና ሮበርት ዊልሰን በጣም ሚስጥራዊነት ያለው ማይክሮዌቭ ተቀባይን እያረሙ ነበር። (ማይክሮዌቭ ጨረር ወደ ሴንቲ ሜትር የሚደርስ የሞገድ ርዝመት ያለው ነው።) ፔንዚያስ እና ዊልሰን ተቀባዩ ከሚጠበቀው በላይ ጫጫታ እያወቀ መሆኑን አሳስበዋል። በአንቴናው ላይ የወፍ ጠብታዎችን በማግኘታቸው ሌሎች የውድቀት መንስኤዎችን አስወግደዋል፣ነገር ግን ብዙም ሳይቆይ ሁሉንም የጣልቃ ገብነት ምንጮችን አሟጠጠ። የምድር ዘንግ እና በፀሐይ ዙሪያ የምታደርገው አብዮት ምንም ይሁን ምን ጩኸቱ ዓመቱን በሙሉ በሰዓቱ የተመዘገበ በመሆኑ የተለየ ነበር። የምድር እንቅስቃሴ ተቀባይውን ወደ ተለያዩ የሕዋ ዘርፎች ስለመራው ፔንዚያስ እና ዊልሰን ድምፁ ከፀሐይ ስርዓት ውጭ እና ከጋላክሲ ውጭም ጭምር እየመጣ ነው ብለው ደምድመዋል። ወደ እሱ የሚሄድ ይመስላል እኩል ነው።ከሁሉም የጠፈር አቅጣጫዎች. አሁን እናውቃለን፣ ተቀባዩ የትም ቢጠቆም፣ ይህ ጫጫታ ከቸልተኝነት ልዩነቶች በስተቀር ቋሚ ሆኖ እንደሚቆይ እናውቃለን። ስለዚህ ፔንዚያስ እና ዊልሰን በአጋጣሚ ዩኒቨርስ በሁሉም አቅጣጫ አንድ ነው የሚለውን የፍሪድማንን የመጀመሪያ መላምት የሚደግፍ አንድ አስደናቂ ምሳሌ ላይ ተሰናክለው ነበር።

የዚህ የጠፈር ዳራ ጫጫታ መነሻው ምንድን ነው? ፔንዚያስ እና ዊልሰን በተቀባዩ ውስጥ ያለውን ሚስጥራዊ ድምጽ ሲመረምሩ በፕሪንስተን ዩኒቨርሲቲ ሁለት አሜሪካዊ የፊዚክስ ሊቃውንት ቦብ ዲክ እና ጂም ፒብልስ ማይክሮዌቭን ይፈልጋሉ። የጆርጂያ (ጆርጅ) ጋሞ (የቀድሞው የአሌክሳንደር ፍሪድማን ተማሪ) ግምት አጥንተዋል. የመጀመሪያ ደረጃዎችልማት ፣ አጽናፈ ሰማይ በጣም ጥቅጥቅ ያለ እና ነጭ-ሙቅ ነበር። ዲክ እና ፒብልስ ይህ እውነት ከሆነ የዓለማችን ሩቅ አካባቢዎች ብርሃን ወደ እኛ እየደረሰ ያለው አሁን ስለሆነ የጥንቱን አጽናፈ ሰማይ ብርሃን መመልከት መቻል አለብን ብለው ያምኑ ነበር። ነገር ግን፣ በአጽናፈ ሰማይ መስፋፋት ምክንያት፣ ይህ ብርሃን ወደ ቀይ የጨረር ጫፍ እንዲቀየር በጥብቅ መደረግ አለበት የሚታይ ጨረርማይክሮዌቭ ውስጥ. ዲክ እና ፒብልስ ይህን ጨረር ለመፈለግ ገና በዝግጅት ላይ እያሉ ፔንዚያስ እና ዊልሰን ስለ ሥራቸው ሲሰሙ አስቀድመው እንዳገኙት ተረዱ። ለዚህ ግኝት ፔንዚያስ እና ዊልሰን በ1978 የኖቤል ሽልማት ተሰጥቷቸዋል (ይህም ለዲክ እና ፒብልስ በተወሰነ መልኩ ኢፍትሃዊ ይመስላል፣ ጋሞውን ሳይጠቅስ)።

በመጀመሪያ ሲታይ, አጽናፈ ሰማይ በማንኛውም አቅጣጫ አንድ አይነት መመልከታችን በእሱ ውስጥ ልዩ ቦታ መያዙን ያመለክታል. በተለይም ሁሉም ጋላክሲዎች ከኛ እየራቁ ስለሆነ እኛ የአጽናፈ ሰማይ ማእከል መሆን አለብን። ነገር ግን ለዚህ ክስተት ሌላ ማብራሪያ አለ፡ አጽናፈ ሰማይ ከማንኛውም ጋላክሲ ሲታይ በሁሉም አቅጣጫ ተመሳሳይ ሊመስል ይችላል። ካስታወሱ፣ ይህ በትክክል የፍሪድማን ሁለተኛ ግምት ነበር።

የፍሪድማን ሁለተኛ መላምት ለመቃወምም ሆነ ለመቃወም ምንም ዓይነት ሳይንሳዊ ክርክር የለንም። ከብዙ መቶ ዓመታት በፊት የክርስቲያን ቤተክርስቲያንየቤተ ክርስቲያን መሠረተ ትምህርት በአጽናፈ ዓለም መካከል ልዩ ቦታ እንዳለን ስለሚገልጽ መናፍቅ እንደሆነ ይገነዘባል። ዛሬ ግን የፍሪድማን ግምት በተቃራኒው ምክንያት ከትህትና ዓይነት እንቀበላለን፡ አጽናፈ ዓለማችን በሁሉም አቅጣጫ ለእኛ ብቻ ቢመስልም ለእኛ ግን በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ ላሉት ሌሎች ታዛቢዎች ካልሆነ ለእኛ በጣም አስደናቂ ይመስላል!

በፍሪድማን የአጽናፈ ሰማይ ሞዴል ሁሉም ጋላክሲዎች እርስ በእርሳቸው እየራቁ ነው. ይህ በተነፋ ፊኛ ላይ ባለ ቀለም ነጠብጣቦች መስፋፋትን ያስታውሳል። የኳሱ መጠን ሲጨምር በሁለቱ ቦታዎች መካከል ያለው ርቀት ይጨምራል ነገር ግን የትኛውም ቦታ የማስፋፊያ ማዕከል ተደርጎ ሊወሰድ አይችልም። በተጨማሪም ፣ የፊኛው ራዲየስ ያለማቋረጥ እያደገ ከሆነ ፣ በላዩ ላይ ያሉት ነጠብጣቦች የበለጠ በተራራቁ መጠን እየሰፉ ሲሄዱ በፍጥነት ይርቃሉ። የፉኛው ራዲየስ በየሰከንዱ በእጥፍ ይጨምራል እንበል። ከዚያ ሁለት ቦታዎች ፣ በመጀመሪያ በአንድ ሴንቲሜትር ርቀት ተለያይተዋል ፣ ከአንድ ሰከንድ በኋላ ቀድሞውኑ እርስ በእርስ በሁለት ሴንቲሜትር ርቀት ላይ ይሆናሉ (በፊኛው ወለል ላይ ከተለካ) ። አንጻራዊ ፍጥነትበሰከንድ አንድ ሴንቲሜትር ይሆናል. በሌላ በኩል በአሥር ሴንቲሜትር የተነጠሉ ጥንድ ነጠብጣቦች, ማስፋፊያው ከተጀመረ አንድ ሰከንድ በኋላ, በሃያ ሴንቲሜትር ርቀት ይራመዳሉ, ስለዚህም አንጻራዊ ፍጥነታቸው በሰከንድ አሥር ሴንቲሜትር ይሆናል (ምስል 19). በተመሳሳይም በፍሪድማን ሞዴል ውስጥ ማንኛውም ሁለት ጋላክሲዎች እርስ በርስ የሚራቀቁበት ፍጥነት በመካከላቸው ካለው ርቀት ጋር ተመጣጣኝ ነው. ስለዚህም ሞዴሉ የጋላክሲው ቀይ ፈረቃ ከኛ ካለው ርቀት ጋር በቀጥታ ተመጣጣኝ መሆን እንዳለበት ይተነብያል - ይህ ሃብል ከጊዜ በኋላ የተገኘው ተመሳሳይ ጥገኝነት ነው። ፍሪድማን የተሳካ ሞዴል ለማቅረብ እና የሃብል ምልከታ ውጤቱን ለመገመት ቢችልም, ስራው በምዕራቡ ዓለም ከሞላ ጎደል የማይታወቅ ሆኖ ቆይቷል እ.ኤ.አ. በ 1935 ተመሳሳይ ሞዴል በአሜሪካዊው የፊዚክስ ሊቅ ሃዋርድ ሮበርትሰን እና በእንግሊዛዊው የሂሳብ ሊቅ አርተር ዎከር ፈለግ ተከተለ። የሃብል ግኝት የአጽናፈ ሰማይ መስፋፋት.

ሩዝ. 19. የባሎን መስፋፋት አጽናፈ ሰማይ።

በዩኒቨርስ መስፋፋት ምክንያት ጋላክሲዎች እርስ በርሳቸው እየራቁ ነው። በጊዜ ሂደት፣ በሩቅ የከዋክብት ደሴቶች መካከል ያለው ርቀት በአቅራቢያው ባሉ ጋላክሲዎች መካከል ካለው በላይ ይጨምራል፣ ልክ እንደ ተንሳፋፊ ፊኛ ላይ ያሉ ነጠብጣቦች። ስለዚህ፣ ከየትኛውም ጋላክሲ ለሚመጣ ተመልካች፣ ሌላ ጋላክሲ የሚርቅበት ፍጥነት ከፍ ያለ ይመስላል፣ የበለጠ ርቀት ላይ ይገኛል።

ፍሬድማን የአጽናፈ ሰማይን አንድ ሞዴል ብቻ አቅርቧል። ግን እሱ ባደረገው ግምቶች ፣ የአንስታይን እኩልታዎች ሶስት የመፍትሄ ምድቦችን ይቀበላሉ ፣ ማለትም ፣ ሶስት የተለያዩ የፍሪድማን ሞዴሎች እና ለአጽናፈ ሰማይ እድገት ሶስት የተለያዩ ሁኔታዎች አሉ።

የመጀመሪያው የመፍትሄ መደብ (ፍሪድማን ያገኘው) የአጽናፈ ዓለሙን መስፋፋት በጣም አዝጋሚ እንደሆነ ስለሚገምት በጋላክሲዎች መካከል ያለው መስህብ ቀስ በቀስ እየቀነሰ እና በመጨረሻም ያቆመዋል። ከዚህ በኋላ ጋላክሲዎች አንድ ላይ መቀራረብ ይጀምራሉ, እና አጽናፈ ሰማይ መቀነስ ይጀምራል. እንደ ሁለተኛው የመፍትሄዎች ክፍል ፣ አጽናፈ ሰማይ በፍጥነት እየሰፋ ነው ፣ ስለሆነም የስበት ኃይል የጋላክሲዎችን ማፈግፈግ በትንሹ ይቀንሳል ፣ ግን በጭራሽ ሊያቆመው አይችልም። በመጨረሻም, ሦስተኛው መፍትሄ አለ, በዚህ መሠረት አጽናፈ ሰማይ ውድቀትን ለማስወገድ በትክክለኛው ፍጥነት እየሰፋ ነው. ከጊዜ በኋላ የጋላክሲው መስፋፋት ፍጥነት እየቀነሰ ይሄዳል, ነገር ግን በጭራሽ ዜሮ አይደርስም.

የፍሪድማን የመጀመሪያ ሞዴል አስደናቂ ባህሪ በውስጡ አጽናፈ ሰማይ በህዋ ውስጥ ማለቂያ የለውም ፣ ግን በጠፈር ውስጥ በየትኛውም ቦታ ምንም ገደቦች የሉም። የስበት ኃይል በጣም ጠንካራ ከመሆኑ የተነሳ ጠፈር ይወድቃል እና በራሱ ይዘጋል. ይህ በተወሰነ ደረጃ ከምድር ገጽ ጋር ተመሳሳይ ነው, እሱም እንዲሁ ውሱን ነው, ግን ምንም ወሰን የለውም. የምድርን ገጽ ወደ አንድ አቅጣጫ ከተጓዝክ የማይታለፍ ግርዶሽ ወይም የዓለም ፍጻሜ አታገኝም ነገር ግን በመጨረሻ ወደ ጀመርክበት ትመለሳለህ። በፍሪድማን የመጀመሪያ ሞዴል, ቦታ በትክክል በተመሳሳይ መንገድ ተዘጋጅቷል, ነገር ግን በሦስት ልኬቶች, በሁለት ሳይሆን, እንደ የምድር ገጽ ሁኔታ. በአጽናፈ ዓለም ውስጥ ዞራችሁ መመለስ ትችላላችሁ የሚለው ሀሳብ መነሻ ነጥብ, ጥሩ ለ የሳይንስ ልብወለድ, ነገር ግን ምንም ተግባራዊ ጠቀሜታ የለውም, ምክንያቱም, እንደተረጋገጠው, ተጓዥው ወደ ጉዞው መጀመሪያ ከመመለሱ በፊት አጽናፈ ሰማይ ወደ አንድ ነጥብ ይቀንሳል. አጽናፈ ሰማይ በጣም ትልቅ ስለሆነ ጉዞዎን በጀመሩበት ቦታ ለመጨረስ ከብርሃን በበለጠ ፍጥነት መንቀሳቀስ ያስፈልግዎታል, እና እንደዚህ አይነት ፍጥነቶች የተከለከሉ ናቸው (በአንፃራዊነት ጽንሰ-ሐሳብ - መተርጎም). በፍሪድማን ሁለተኛ ሞዴል, ቦታም ጠመዝማዛ ነው, ግን በተለየ መንገድ. እና በሶስተኛው ሞዴል ውስጥ ብቻ የአጽናፈ ሰማይ ጠፍጣፋ መጠነ-ሰፊ ጂኦሜትሪ ነው (ምንም እንኳን ቦታ በትላልቅ አካላት አካባቢ የተጠማዘዘ ቢሆንም)።

የትኛው የፍሪድማን ሞዴል አጽናፈ ዓለማችንን ይገልፃል? የአጽናፈ ሰማይ መስፋፋት ይቆማል እና በመጭመቅ ይተካል ወይንስ አጽናፈ ሰማይ ለዘላለም ይስፋፋል?

ሳይንቲስቶች በመጀመሪያ ካሰቡት በላይ ለዚህ ጥያቄ መልስ መስጠት በጣም ከባድ እንደሆነ ታወቀ። የእሱ መፍትሔ በዋናነት በሁለት ነገሮች ላይ የተመሰረተ ነው - በአሁኑ ጊዜ የሚታየው የአጽናፈ ሰማይ የመስፋፋት መጠን እና አሁን ያለው አማካይ ጥግግት (የቁስ መጠን በአንድ የቦታ መጠን)። የአሁኑን የማስፋፊያ መጠን ከፍ ባለ መጠን የስበት ኃይልን ይጨምራል, እና ስለዚህ የቁስ እፍጋት, መስፋፋቱን ለማስቆም ያስፈልጋል. አማካይ ጥግግት ከተወሰነ ወሳኝ እሴት በላይ ከሆነ (በመስፋፋቱ መጠን የሚወሰን) ከሆነ የቁስ አካል ስበት መሳብ የአጽናፈ ዓለሙን መስፋፋት ሊያቆመው እና እንዲዋሃድ ሊያደርግ ይችላል። ይህ የአጽናፈ ሰማይ ባህሪ ከፍሪድማን የመጀመሪያ ሞዴል ጋር ይዛመዳል። አማካይ ጥግግት ከወሳኝ እሴት ያነሰ ከሆነ የስበት መስህብ መስፋፋቱን አያቆምም እና አጽናፈ ሰማይ ለዘላለም ይስፋፋል - እንደ ሁለተኛው ፍሬድማን ሞዴል። በመጨረሻም፣ የአጽናፈ ሰማይ አማካኝ ጥግግት በትክክል እኩል ከሆነ ወሳኝ እሴት, የአጽናፈ ሰማይ መስፋፋት ለዘለአለም ይቀንሳል, እየቀረበ እና እየቀረበ ይሄዳል የማይንቀሳቀስ ሁኔታ፣ ግን በጭራሽ አልደረሰበትም። ይህ ሁኔታ ከፍሪድማን ሦስተኛው ሞዴል ጋር ይዛመዳል።

ስለዚህ የትኛው ሞዴል ትክክል ነው? የዶፕለር ተፅእኖን በመጠቀም ሌሎች ጋላክሲዎች ከእኛ የሚርቁበትን ፍጥነት ከለካን የአሁኑን የዩኒቨርስ መስፋፋት መጠን ማወቅ እንችላለን። ይህ በጣም በትክክል ሊከናወን ይችላል. ይሁን እንጂ እኛ የምንለካቸው በተዘዋዋሪ መንገድ ብቻ ስለሆነ ወደ ጋላክሲዎች ያለው ርቀት በደንብ አይታወቅም። ስለዚህ እኛ የምናውቀው የአጽናፈ ሰማይ የማስፋፊያ መጠን ከ 5 እስከ 10% በቢልዮን አመት ነው። አሁን ስላለው የአጽናፈ ሰማይ አማካኝ ጥግግት ያለን እውቀት የበለጠ ግልጽ ያልሆነ ነው። ስለዚህ, በእኛ እና በሌሎች ጋላክሲዎች ውስጥ ያሉትን ሁሉንም የሚታዩ ከዋክብትን ከጨመርን, ምንም እንኳን ዝቅተኛው የማስፋፊያ መጠን ግምት ውስጥ እንኳን, የአጽናፈ ሰማይን መስፋፋት ለማስቆም ከሚያስፈልገው ድምር በመቶኛ ያነሰ ይሆናል.

ግን ያ ብቻ አይደለም። የእኛ ጋላክሲ እና ሌሎች በቀጥታ ልንመለከታቸው የማንችላቸውን ነገር ግን በጋላክሲዎች ውስጥ ባሉ የከዋክብት ምህዋር ላይ ባለው የስበት ተጽእኖ ምክንያት ህልውናቸውን የምናውቃቸው "ጨለማ ቁስ" አይነት ትልቅ መጠን መያዝ አለባቸው። ምናልባት ለጨለማ ቁስ መኖር ምርጡ ማስረጃ የሚመጣው ከስፒራል ጋላክሲዎች ዳርቻ ላይ ካሉት ከዋክብት ምህዋር ነው። ሚልክ ዌይ. እነዚህ ኮከቦች በጋላክሲው በሚታዩት ከዋክብት በስበት ኃይል ብቻ እንዲያዙ ጋላክሲዎቻቸውን በፍጥነት ይዞራሉ። በተጨማሪም፣ አብዛኛው ጋላክሲዎች የክላስተር አካል ናቸው፣ እና እኛ በተመሳሳይ በጋላክሲዎች ውስጥ በጋላክሲዎች መካከል ያለው የጨለማ ቁስ በጋላክሲዎች እንቅስቃሴ ላይ ካለው ተጽእኖ እንረዳለን። እንደ እውነቱ ከሆነ, በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ ያለው የጨለማ ቁስ አካል ከተራ ቁሶች መጠን በእጅጉ ይበልጣል. ሁሉንም የጨለማውን ነገሮች ካካተትን, መስፋፋቱን ለማስቆም ከሚያስፈልገው የጅምላ አንድ አስረኛ ገደማ እናገኛለን.

ነገር ግን፣ ለእኛ እስካሁን ያልታወቁትን፣ በአጽናፈ ዓለማት ውስጥ ከሞላ ጎደል በእኩል ተሰራጭተው የሚገኙትን ሌሎች የቁስ አካላት መኖራቸውን ማስቀረት አንችልም። ለምሳሌ, አሉ የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶችከቁስ ጋር በጣም ደካማ ግንኙነት ያለው እና ለመለየት እጅግ በጣም አስቸጋሪ የሆኑ ኒውትሪኖስ ይባላል።

(ከአዲሱ የኒውትሪኖ ሙከራዎች አንዱ በ 50,000 ቶን ውሃ የተሞላ የከርሰ ምድር ታንክ ይጠቀማል።

ሆኖም ከበርካታ ጥናቶች በቅርብ አመታትኒውትሪኖ አሁንም በቸልተኝነት ትንሽ ክብደት እንዳለው ያመልክቱ፣ ይህም ከዚህ ቀደም ሊታወቅ አልቻለም። ኒውትሪኖዎች የጅምላ መጠን ካላቸው, የጨለማ ቁስ አካል ሊሆኑ ይችላሉ. ሆኖም፣ በዚህ ጨለማ ጉዳይ እንኳን፣ በዩኒቨርስ ውስጥ መስፋፋቱን ለማስቆም ከሚያስፈልገው ያነሰ ቁስ ያለ ይመስላል። እስከ ቅርብ ጊዜ ድረስ, አብዛኞቹ የፊዚክስ ሊቃውንት የፍሪድማን ሁለተኛ ሞዴል ከእውነታው ጋር በጣም ቅርብ እንደሆነ ተስማምተዋል.

ግን ከዚያ በኋላ አዳዲስ ምልከታዎች ታዩ። ባለፉት ጥቂት አመታት የተለያዩ የተመራማሪዎች ቡድን ፔንዚያስ እና ዊልሰን ያገኟቸውን ማይክሮዌቭ ዳራ ውስጥ ያሉትን ጥቃቅን ሞገዶች በማጥናት ላይ ናቸው። የእነዚህ ሞገዶች መጠን የአጽናፈ ሰማይን መጠነ-ሰፊ መዋቅር አመላካች ሆኖ ሊያገለግል ይችላል. ባህሪው አጽናፈ ሰማይ ጠፍጣፋ መሆኑን የሚያመለክት ይመስላል (እንደ ፍሪድማን ሦስተኛው ሞዴል)! ነገር ግን አጠቃላይ ተራ እና ጥቁር ቁስ አካል ለዚህ በቂ ስላልሆነ ፣ የፊዚክስ ሊቃውንት የሌላ ፣ ገና ያልተገኘ ፣ ንጥረ ነገር - ጥቁር ኢነርጂ መኖሩን አስቀምጠዋል።

እና ችግሩን የበለጠ የሚያወሳስበው በሚመስል መልኩ በቅርብ ጊዜ የተመለከቱት ምልከታዎች እንደሚያሳዩት የአጽናፈ ሰማይ መስፋፋት እየቀነሰ ሳይሆን እየተፋጠነ ነው። ከሁሉም የፍሪድማን ሞዴሎች በተቃራኒ! ይህ በጣም እንግዳ ነው, ምክንያቱም ቁስ በጠፈር ውስጥ - ከፍተኛ ወይም ዝቅተኛ እፍጋት - መስፋፋቱን ብቻ ሊያዘገይ ይችላል. ደግሞም የስበት ኃይል ሁልጊዜ እንደ ማራኪ ኃይል ይሠራል. የኮስሞሎጂ መስፋፋትን ማፋጠን ፈንጂ ከፈነዳ በኋላ ሃይልን ከማባከን ይልቅ እንደሚሰበስብ ቦምብ ነው። የቦታ መስፋፋትን ለማፋጠን ተጠያቂው የትኛው ኃይል ነው? ማንም ለዚህ ጥያቄ አስተማማኝ መልስ የለውም. ይሁን እንጂ አንስታይን የኮስሞሎጂካል ቋሚ (እና ተዛማጅ ፀረ-ግራቪቲቲ ተፅእኖ) ወደ እኩያዎቹ ሲያስተዋውቅ ከሁሉም በኋላ ትክክል ሊሆን ይችላል።

አዳዲስ ቴክኖሎጂዎችን በማዳበር እና እጅግ በጣም ጥሩ የሆኑ የጠፈር ቴሌስኮፖች በመጡበት ወቅት ስለ አጽናፈ ሰማይ ያለማቋረጥ አስደናቂ ነገሮችን እንማራለን ። እና መልካሙ ዜና ይኸውና፡ አጽናፈ ሰማይ ከጊዜ ወደ ጊዜ እየጨመረ በሚሄድ ፍጥነት መስፋፋቱን እንደሚቀጥል አሁን እናውቃለን፣ እና ጊዜ ለዘላለም እንደሚኖር ቃል ገብቷል፣ ቢያንስ ጥበበኞች ወደ ጥቁር ጉድጓድ ውስጥ እንዳይወድቁ። ግን በመጀመሪያዎቹ ጊዜያት ምን ሆነ? አጽናፈ ሰማይ የጀመረው እንዴት ነው? እንዲስፋፋ ያደረገውስ ምንድን ነው?