Hằng số Hubble. Việc mở rộng của vũ trụ. Định luật Hubble

Nếu ai đó nghĩ rằng từ "phân tán" là hoàn toàn thể thao trong cùng cực, "antisupruzhesky" nhân vật là nhầm lẫn. Có giải thích nhiều thú vị hơn. Ví dụ, Luật các vũ trụ Hubble cho thấy rằng các thiên hà có được ...!

Ba loại tinh vân

Hãy tưởng tượng: màu đen, một chân khổng lồ hệ sao lặng lẽ và từ từ ra xa nhau, "Good-bye! Tạm biệt! Tạm biệt. " Có lẽ, ngoài "digressions trữ tình" và chuyển sang các bằng chứng khoa học. Năm 1929, nhà thiên văn học có ảnh hưởng nhất của nhà khoa học Mỹ thế kỷ XX Edvin Pauell Habbl (1889-1953) đi đến kết luận rằng có một mở rộng ổn định của vũ trụ.

Man, cả cuộc đời mình để làm sáng tỏ cấu trúc của vũ trụ, đã được sinh ra ở Marshfield (Missouri). Với móng tay trẻ trung quan tâm đến thiên văn học, nhưng cuối cùng cô đã trở thành một luật sư được chứng nhận. Sau khi tốt nghiệp từ Đại học Cambridge, Edwin làm việc tại Chicago, trong Observatory York. Trong Chiến tranh thế giới thứ nhất (1914-1918 gg.) Chiến đấu. năm Frontline chỉ đẩy lùi thời gian khai mạc. Hôm nay, cả thế giới khoa học biết được hằng số Hubble.

Trên đường đến việc khám phá

Sau khi trở về từ phía trước, các nhà khoa học chuyển sự chú ý của mình để các đài quan sát thiên văn Mount Wilson (California). Ông được nhận vào làm việc ở đó. Trong tình yêu với thiên văn học, các chàng trai trẻ đã dành rất nhiều thời gian nhìn vào kích thước khổng lồ của các ống kính kính thiên văn 60 và 100 inch. Tại thời điểm đó - lớn nhất, tuyệt vời nhất! Trên các thiết bị, các nhà phát minh đã làm việc trong gần một thập kỷ, đảm bảo khả năng phóng đại và hình ảnh rõ nét cao nhất.

Nhớ lại, những ranh giới rõ ràng của vũ trụ được gọi là Metagalaxy. Cô nói đến nhà nước tại thời điểm vụ nổ Big Bang (các điểm kỳ dị vũ trụ). cung cấp hiện đại khẳng định rằng giá trị của các hằng số vật lý là đồng nhất (tức là vận tốc ánh sáng, phí tiểu học, vv). Người ta tin rằng Metagalaxy chứa 80 tỷ thiên hà (con số đáng kinh ngạc âm thanh nhiều hơn như thế này: 10 sextillion và 1 nghìn triệu triệu ngôi sao). Hình dạng, trọng lượng và kích thước - vũ trụ là hoàn toàn khác so với nhận về khái niệm Trái Đất.

Cepheid bí ẩn

Để chứng minh một lý thuyết để giải thích sự mở rộng của vũ trụ, phải mất một thời gian dài so sánh phức tạp nghiên cứu sâu và tính toán. Trong hai mươi đầu của thế kỷ XX người lính cuối cùng cuối cùng đã có thể phân loại tinh vân quan sát tách biệt khỏi thiên hà Milky Way. Theo phát hiện của mình, họ xoắn ốc, hình elip và đột xuất (ba loài).

Trong hệ thống ngôi sao gần nhất của chúng tôi, nhưng không phải là hình xoắn ốc gần tinh vân Andromeda, Edwin thấy Cepheid (lớp các sao dao động). luật Hubble đã bao giờ gần gũi với hình thức của nó. Nhà thiên văn học đã tính toán khoảng cách đến những cảnh báo và kích thước của thiên hà lớn nhất của tập đoàn địa phương. Theo kết luận của ông Andromeda bao gồm khoảng một nghìn tỉ sao (2,5-5 lần so với thiên hà Milky Way).

không thay đổi

Một số học giả, giải thích bản chất của Cepheids, so sánh chúng với những quả bóng cao su bơm hơi. Sau đó, họ tăng, sau đó giảm, sau đó đóng, sau đó di chuyển đi. Trong đó vận tốc xuyên tâm khác nhau. Tại nén nhiệt độ của "traveler" tăng (mặc dù bề mặt giảm). ngôi sao như vậy là con lắc không bình thường đó, sớm hay muộn thôi.

Giống như phần còn lại của tinh vân, Andromeda được đặc trưng bởi các nhà khoa học như một không gian vũ trụ đảo, gợi nhớ đến thiên hà của chúng ta. Năm 1929, Edwin tìm thấy: vận tốc xuyên tâm của các thiên hà và khoảng cách của họ là liên quan đến nhau, là phụ thuộc tuyến tính. hệ số đã được xác định, nó thể hiện bằng km / s Mpc (Mpc). Đây được gọi là hằng số Hubble. Mở rộng vũ trụ - thay đổi liên tục. Nhưng tại một điểm cụ thể trong tất cả các điểm của vũ trụ đó là cùng một hệ thống. Vào năm 2016 - 66,93 ± 0,62 (km / s) / Mpc.

Khái niệm về hệ thống của vũ trụ, sự phát triển tiếp tục, mở rộng, sau đó có cơ sở quan sát. Quá trình này đang tích cực nghiên cứu thiên văn học trước khi bắt đầu Thế chiến II. Năm 1942, ông đứng đầu bộ phận của ballistics ngoài tại Aberdeen Proving Ground (USA). Là sư giấc mơ này, có lẽ, bí ẩn nhất trong thế giới của khoa học? Không, anh ấy muốn "giải mã" các luật về góc ẩn của thiên hà xa xôi! Đối với các quan điểm chính trị với, nhà thiên văn học một cách công khai lên án các lãnh đạo của Third Reich của Adolf Hitler. Vào cuối của cuộc đời mình, ông được biết đến như một kính viễn vọng Hubble sử dụng kẻ thù mạnh mẽ của các loại vũ khí hủy diệt hàng loạt. Nhưng trở lại tinh vân.

Velikiy Edvin

Nhiều hằng thiên văn được điều chỉnh theo thời gian, có những khám phá mới. Nhưng họ không thể so sánh với Luật số giãn nở của vũ trụ. Các nhà thiên văn học nổi tiếng của Hubble XX thế kỷ (kể từ thời điểm Copernicus đồng nghiệp của ông là không!) Đặt ngang bằng với người sáng lập ra vật lý thực nghiệm của Galileo và là tác giả của sản lượng sáng tạo của sự tồn tại của hệ thống sao bởi William Herschel.

Ngay cả trước pháp luật Hubble được phát hiện, tác giả của nó đã trở thành một thành viên của Viện Hàn Lâm Khoa học của Hoa Kỳ, sau học viện ở các nước khác nhau, có rất nhiều giải thưởng. Nhiều người đã có thể nghe nói về thực tế là hơn mười năm trước đây, đã được phóng lên quỹ đạo và hoạt động hiệu quả không gian kính thiên văn "Hubble". Tên này là một miệng núi lửa trên mặt trăng, một trong những hành tinh nhỏ quay xung quanh sao Hỏa và sao Mộc giữa (tiểu hành tinh).

Nó sẽ không thể khá công bằng khi nói rằng nhà thiên văn học chỉ và muốn duy trì tên của mình, nhưng có bằng chứng gián tiếp rằng Edwin thích để thu hút sự chú ý. Lưu ảnh trong đó ông vui vẻ tạo dáng bên cạnh ngôi sao điện ảnh. Ngay dưới chúng tôi sẽ nói về những nỗ lực của mình để "sửa chữa" các mức độ thành tích trên người đoạt, hơn và do đó tham gia vào lịch sử của vũ trụ học.

phương pháp Henrietta Leavitt

Các vật lý thiên văn nổi tiếng người Anh Stiven Hoking trong cuốn sách của ông "Lược sử thời gian", đã viết rằng "sự khám phá rằng vũ trụ đang giãn nở, nó đã trở thành cuộc cách mạng trí tuệ vĩ đại nhất của thế kỷ XX". Hubble đã đủ may mắn để được ở đúng nơi vào đúng thời điểm. Núi Wilson Đài thiên văn là trung tâm của sự quan sát của công việc mà nền tảng của vật lý thiên văn mới (sau này gọi là vũ trụ học). Các kính thiên văn mạnh nhất trên Trái đất Hooker vừa đưa vào khai thác.

Nhưng hằng số Hubble đã hầu như không mở chỉ trên cơ sở may mắn. sự kiên nhẫn cần thiết, sự kiên trì, khả năng để giành chiến thắng các đối thủ học tập. Vì vậy, các nhà thiên văn học Mỹ Harlou Shepli cung cấp mô hình của Galaxy. Ông đã được biết đến như một nhà khoa học, để xác định kích thước của thiên hà Milky Way. Đây là phương pháp được sử dụng rộng rãi để xác định khoảng cách của Cepheids bằng cách sử dụng phương pháp soạn thảo vào năm 1908 bởi Genriettoy Suon Leavitt. Nó đặt khoảng cách đến đối tượng, dựa trên sự thay đổi tiêu chuẩn của ánh sáng từ những ngôi sao sáng nhất (Cepheid biến).

Không khí và bụi, và các thiên hà khác

Harlou Shepli tin rằng (cao hơn giá trị cho phép khoảng mười lần) chiều rộng của 300.000 năm ánh sáng thiên hà. Tuy nhiên, Shapley, giống như hầu hết các nhà thiên văn vào thời điểm đó, chắc chắn rằng các thiên hà Milky Way - đây là toàn thể vũ trụ. Mặc dù đề nghị đầu tiên được thực hiện bởi William Herschel vào thế kỷ XVIII, ông đã chia sẻ niềm tin phổ biến mà tất cả các tinh vân tương đối lân cận đối tượng - chỉ là một đốm bụi và khí trong bầu trời.

Có bao nhiêu cay đắng, đêm lạnh dành Hubble ngồi trong kính viễn vọng mạnh mẽ Hooker trước khi ông có thể chứng minh rằng Shapley sai. Vào tháng Mười năm 1923, Edwin nhận thấy trong tinh vân M31 (Andromeda) "nổ ra" chủ đề và gợi ý rằng ông không thuộc về thiên hà Milky Way. Sau khi kiểm tra cẩn thận các tấm ảnh, được chụp cùng một khu vực trước đây được điều tra bởi các nhà thiên văn khác, bao gồm Shapley, Edwin nhận ra rằng nó Cepheid.

khám phá vũ trụ

Hubble đã sử dụng phương pháp Shapley để đo khoảng cách đến sao biến. Hóa ra là nó số tiền hàng triệu năm ánh sáng từ Trái đất đó là vượt xa thiên hà Milky Way. Bản thân thiên hà chứa hàng triệu ngôi sao. Được biết đến vũ trụ đã mở rộng đáng kể trong ngày, và - theo một nghĩa - vũ trụ đã được tìm thấy!

Tờ báo "New York Times" đã viết: "Việc phát hiện ra tinh vân xoắn ốc là hệ sao TS Hubbel (sic) ủng hộ quan điểm rằng họ là như thế nào." Vũ trụ đảo "tương tự như của chúng ta." Discovery là vô cùng quan trọng cho thế giới thiên văn, nhưng khoảnh khắc vĩ đại nhất của Hubble vẫn còn tới.

không tĩnh

Như chúng tôi đã nói, một chiến thắng cho "Copernicus №2» bước vào năm 1929, khi ông được phân loại tất cả các tinh vân nổi tiếng và đo vận tốc của họ từ phổ của ánh sáng phát ra. Phát hiện đáng kinh ngạc của mình rằng tất cả các thiên hà đang lùi ra xa khỏi chúng ta với tốc độ tỉ lệ với khoảng cách ngày càng tăng của họ từ các thiên hà Milky Way, chấn động thế giới. luật Hubble bãi bỏ ý tưởng truyền thống của một vũ trụ tĩnh, và cho thấy rằng bản thân cô có đầy đủ động lực học. Einstein mình, anh cúi đầu trước sức mạnh đáng kinh ngạc như vậy quan sát.

Tác giả của thuyết tương đối hiệu chỉnh phương trình riêng, mà biện minh việc mở rộng của vũ trụ. Bây giờ, Hubble cho thấy Einstein đã đúng. thời gian Hubble - nghịch đảo của hằng số Hubble (t _H = 1 / H). Đây là lần đặc trưng của việc mở rộng của vũ trụ vào lúc này.

Phát nổ và rải rác

Khi liên tục trong năm 2016 Năm tương đương 66,93 ± 0,62 (km / s) / Mpc, việc mở rộng hiện nay được đặc trưng bởi số liệu sau: (4,61 ± 0,05) · 10 ¹⁷ s hoặc (14.610 ± 0.016) · 10 ⁹ năm. Một lần nữa, một chút hài hước. Những người lạc quan nói: nó là tốt mà thiên hà "phân tán". Nếu chúng ta tưởng tượng rằng họ tiến lại gần nhau, sớm hay muộn đến vụ nổ Big Bang. Nhưng đó là ở đây mà bắt đầu sự ra đời của vũ trụ.

Galaxy "vội vã" (bắt đầu để di chuyển) theo các hướng khác nhau cùng một lúc. Nếu tỷ lệ loại bỏ là không tỉ lệ với khoảng cách - lý thuyết vô nghĩa nổ. Một liên tục phái sinh - khoảng cách Hubble - sản phẩm của tốc độ của ánh sáng _{lần: D H = ct H = c} / H. Dòng điện - (1.382 ± 0.015) · 10 ²⁶ m hoặc (14.610 ± 0.016) · 10 ⁹ năm ánh sáng.

Và một lần nữa trên một quả bóng bơm hơi. Người ta tin rằng ngay cả các nhà thiên văn không phải lúc nào giải thích một cách chính xác sự mở rộng của vũ trụ. Một phần của các chuyên gia cho rằng nó được thổi phồng lên như một quả bóng cao su, không biết bất kỳ giới hạn vật lý. Thiên hà bản thân không chỉ di chuyển ra xa chúng ta, mà còn hỗn loạn "busybodies" trong cụm cố định. Những người khác cho rằng các thiên hà xa xôi "bơi" mảnh vỡ của vụ nổ Big Bang, nhưng làm như vậy dần dần.

Tôi có thể là một người đoạt giải Nobel

Hubble đã cố gắng để có được giải Nobel. Vào cuối những năm 1940, thậm chí thuê một đại lý quảng cáo (ngày nay nó sẽ được gọi là một người quản lý PR), anh ta dắt bóng đến vụ án. Nhưng những nỗ lực đều vô ích: không có loại cho các nhà thiên văn. Edwin chết vào năm 1953, trong quá trình nghiên cứu khoa học. Trong nhiều đêm ông quan sát đối tượng ngoài thiên hà.

giấc mơ đầy tham vọng mới nhất của mình vẫn chưa được thực hiện. Nhưng các nhà khoa học chắc chắn sẽ vui mừng rằng để vinh danh ông kính viễn vọng không gian được đặt tên. Và anh em thế hệ của tâm tiếp tục khám phá một không gian rộng lớn và tuyệt vời. Nó vẫn còn giữ nhiều bí ẩn. Có bao nhiêu khám phá tới! Và các dẫn xuất của hằng số Hubble, chắc chắn, sẽ giúp ai đó từ các nhà khoa học trẻ để trở thành "Copernicus №3».

tranh chấp Aristotle

Điều gì sẽ được chứng minh hoặc bác bỏ, như khi ở trong bụi bay lý thuyết về vô cực, vĩnh cửu và bất biến của không gian xung quanh Trái đất, được hỗ trợ bởi Aristotle mình? Ông cho rằng sự đối xứng và sự hoàn hảo của vũ trụ. nguyên tắc vũ trụ khẳng định: chảy tất cả mọi thứ, thay đổi tất cả mọi thứ.

Người ta tin rằng qua hàng tỉ năm trời là trống rỗng và tối tăm. Mở rộng "mang đi" thiên hà của chân trời vũ trụ, nơi mà ánh sáng không thể đến với chúng ta. hằng số Hubble sẽ có liên quan đến việc một vũ trụ trống rỗng? Điều gì sẽ xảy ra đối với khoa học về vũ trụ học? Nó sẽ biến mất? Tất cả điều này là đầu cơ.

dịch chuyển đỏ

Trong khi đó, kính thiên văn "Hubble" đã tạo ra một hình ảnh mà đã chứng minh cho sự trống rỗng hoàn vũ, chúng tôi vẫn còn xa. Trong một môi trường chuyên nghiệp trong quá trình các ý kiến cho rằng việc phát hiện ra giá trị của Edwin Hubble, nhưng không phải pháp luật. Tuy nhiên, nó đã gần như ngay lập tức được công nhận trong cộng đồng khoa học của thời điểm đó. Các quan sát của "sự thay đổi màu đỏ" không chỉ là để giành chiến thắng quyền tồn tại, đó là sự thật, và trong thế kỷ XXI.

Và hôm nay, để xác định khoảng cách tới các thiên hà, dựa trên khoa học superotkrytie. Những người lạc quan cho rằng ngay cả khi thiên hà của chúng ta sẽ là "bỏ lỡ" duy nhất chúng ta không có. Sẽ có hàng tỉ ngôi sao lùn và hành tinh. Điều này có nghĩa rằng gần gũi chúng ta sẽ tiếp tục là "thế giới song song" cần được khám phá.