Ჰაბლის მუდმივი. სამყაროს გაფართოება. ჰაბლის აქტი

თუ ვინმეს მიაჩნია, რომ სიტყვა "აწარმოებს" აქვს წმინდა ატლეტური, უკიდურეს შემთხვევაში, "ანტი-ზედმეტი" ხასიათი, ეს ცდება. გაცილებით საინტერესო ინტერპრეტაციები არსებობს. მაგალითად, ჰაბლის კოსმოსური კანონი ადასტურებს, რომ გალაქტიკები იშლება!

სამი სახის ნებია

წარმოიდგინეთ: შავი, უზარმაზარი საჰაერო სივრცეში, ვარსკვლავური სისტემები მშვიდად და ნელა გადაადგილდება ერთმანეთისგან: "გამოსამშვიდობებელი! მშვიდობით! მშვიდობით! ". ალბათ, დავტოვებთ განცალკევებულ "ლირიკულ digressions" და მივმართოთ სამეცნიერო ინფორმაციას. 1929 წელს, მე -20 საუკუნის ყველაზე გავლენიან ასტრონომმა, ამერიკელმა მეცნიერმა ედვინ პაუელ ჰაბელმა (1889-1953) მიიყვანა დასკვნა, რომ სამყარო სტაბილურად გაფართოვდება.

ადამიანი, რომელმაც მთელი ცხოვრება დაიმსახურა კოსმოსის სტრუქტურის გადაწყვეტაში, დაიბადა მარშფილში , მისურის სახელით. ის იყო დაინტერესებული ასტრონომიიდან ადრეული ფრჩხილები, თუმცა საბოლოო ჯამში იგი სერტიფიცირებული იურისტი გახდა. კემბრიჯის უნივერსიტეტის დამთავრების შემდეგ ედვინმა ჩიკაგოში მუშაობდა იორკ-ობსერვატორიაში. პირველ მსოფლიო ომში (1914-1918) იბრძოდა. წინა ხაზის წლების განმავლობაში მხოლოდ გამოცხადება გამოვიდა. დღეს მთელი მსოფლიოსთვის ცნობილია, რა არის ჰაბლი მუდმივი.

გზაზე აღმოჩენა

ფრონტისგან დაბრუნების შემდეგ მეცნიერმა მთა ვილაშონის (კალიფორნია) მაღალმთიანი სადამკვირვებლო მისიას მიმართა. ის იქ მუშაობდა. ასტრონომიაში სიყვარულმა ახალგაზრდებმა დიდი დრო გაატარეს უზარმაზარი ტელესკოპების ლინზებზე 60 და 100 სანტიმეტრით. იმ დროს - ყველაზე დიდი, თითქმის ფანტასტიური! მოწყობილობებზე, გამომგონებლები თითქმის ათწლეულის განმავლობაში მუშაობდნენ, მაქსიმალურად გაიზარდა და სურათის სიცხადე.

შეგახსენებთ, რომ სამყაროს ხილული საზღვარი ეწოდება მეტაგალოქსას. საქმე ეხება სახელმწიფოს დიდ დროს (კოსმოლოგიური სინგულარობა). დღევანდელი დებულებები ამბობენ, რომ ფიზიკური მუდმივების ღირებულებები ერთგვაროვანია (რაც იმას ნიშნავს , სინათლის სიჩქარე, ელემენტარული გადასახადი და ა.შ.). ითვლება, რომ მეტაგალიქსი 80 მილიარდიან გალაქტიკას ფლობს (საოცარი ფიგურაც ასე გამოიყურება: 10 სექსლიონი და 1 სეპტიმიანი ვარსკვლავი). ფორმა, მასა და ზომა - სამყაროსთვის სრულიად განსხვავებული, ვიდრე დედამიწაზე მიღებული ცნებები.

Mysterious Cepheids

სამყაროს გაფართოების განმარტების თეორიის გასამართლებლად, ხანგრძლივი, სიღრმისეული კვლევები, კომპლექსური შედარებები და გათვლები. XXI საუკუნის დასაწყისში, გუშინდელი ჯარისკაცი საბოლოოდ შეძლო გაეცნო ნებიუას დაინახა ცალკეული გალაქტიკა. მისი აღმოჩენა, ისინი სპირალური, ელიფტიური და არარეგულარული (სამი სახის).

უახლოეს ვარსკვლავურ სისტემაში, მაგრამ არა უახლოეს ანდრომედის სპირალურ ნევლას , ედვინმა დაინახა cepheids (კლასის pulsating ვარსკვლავები). Hubble კანონი გახდა უფრო ახლოს, ვიდრე ოდესმე მისი საბოლოო ფორმირება. ასტრონომმა შეაფასა მანძილი ამ შუქურებზე და ადგილობრივი ჯგუფის უდიდესი გალაქტიკის ზომა. მისი დასკვნის თანახმად, ანდრომედაში დაახლოებით ერთი ტრილიონი ვარსკვლავია (ირმის ნახტომის ზომა 2.5-5-ჯერ).

მუდმივი

ზოგიერთი მეცნიერი, ახსნილია ცეფეტების ბუნება, შეადაროთ მათ გასაბერი რეზინის ბურთები. შემდეგ გაიზრდება, შემდეგ შემცირება, შემდეგ მიახლოება, მაშინ გადაადგილება. რადიალური სიჩქარე ამგვარად მერყეობს. შეკუმშვისას "მოგზაურთა" ტემპერატურა იზრდება (თუმცა ზედაპირზე მცირდება). Pulsating ვარსკვლავი უჩვეულო pendulum, რომელიც, ადრე თუ გვიან, შეწყდება.

სხვა ნებულას მსგავსად, ანდრომედია ახასიათებს მეცნიერი, როგორც კუნძულ სამყაროს სივრცე, რომელიც ჩვენს გალაქტიკაზე მოგვაგონებს. 1929 წელს ედვინმა აღმოაჩინა: გალაქტიკათა რადიალური სიჩქარეები და მათი დისტანციები ურთიერთდაკავშირებული, ხაზოვანი დამოკიდებულებით. განისაზღვრა კოეფიციენტი, რომელიც გამოხატულია მეგაპაროზზე კმ / სთ-ში. ეს არის ე.წ. ჰაბლის მუდმივი. სამყარო ფართოვდება - მუდმივი იცვლება. მაგრამ კონკრეტული მომენტი სამყაროს სისტემის ყველა პუნქტში იგივეა. 2016 წელს, 66.93 ± 0.62 (კმ / წმ) / Mpc.

წარმოდგენები სამყაროს სისტემის შესახებ, გაგრძელდება ევოლუცია, გაფართოება, შემდეგ მიღებული დაკვირვების საფუძველზე. პროცესი აქტიურად შეისწავლა ასტრონომმა მეორე მსოფლიო ომის დაწყებამდე. 1942 წელს ხელმძღვანელობდა დეპარტამენტის გარე ბალისტიკური Aberdeen Test Site (USA). ეს არის თუ არა ოცნება ასოცირებული, ალბათ ყველაზე საიდუმლო მეცნიერება მსოფლიოში? არა, მას უნდოდა "გააცნობიეროს" შორეული გალაქტიკების ფარული კუთხეების კანონები! რაც შეეხება პოლიტიკურ შეხედულებებს, ასტრონომმა ღიად დაგმო მესამე რაიხის ლიდერი ადოლფ ჰიტლერი. მის სიცოცხლეში, ჰაბლი ცნობილი იყო, როგორც მასობრივი განადგურების იარაღის ძლიერი მოწინააღმდეგე. მაგრამ ნებაყოფლობით დავუბრუნდეთ.

დიდი ედინი

ბევრი ასტრონომიული მუდმივები გამოსწორდება დროით, ახალი აღმოჩენები გამოჩნდება. მაგრამ ყველა მათგანი არ შედის სამყაროს გაფართოების კანონთან შედარებით. მეოცე საუკუნის ცნობილი ასტრონომი ჰაბლი (მას შემდეგ, რაც კოპერნიკუსი არ იყო თანაბარი!) განაგრძო ექსპერიმენტული ფიზიკის დამფუძნებელმა გალილეო გალილემ და ვარსკვლავური სისტემების არსებობის შესახებ ინოვაციური დასკვნის ავტორი უილიამ ჰერშელი.

Hubble- ის კანონით ადრეც კი, მისი ავტორი გახდა ამერიკის შეერთებული შტატების მეცნიერებათა ეროვნული აკადემიის წევრი, მოგვიანებით სხვადასხვა ქვეყნებში აკადემიები, მრავალი ჯილდო აქვს. ბევრი ალბათ ისმის შესახებ ის ფაქტი, რომ ათწლეულის წინ, ორბიტაზე შევიდა და წარმატებით ახორციელებს Hubble Space Telescope- ს. ეს სახელი მთვარეზე კრატერს ატარებს, ერთ-ერთი პატარა პლანეტა, რომელიც მარსისა და იუპიტერის (ასტეროიდის) ორბიტებს შორის ბრუნავს.

ეს არ იქნება სრულიად სამართლიანი იმის თქმა, რომ ასტრონომმა მხოლოდ მისი სახელი დაიმსახურა, მაგრამ არსებობს არაპირდაპირი მტკიცებულება, რომ ედვინმა ყურადღება მიიპყრო. არსებობს ფოტოები, სადაც ის პოზიტიურად უჩვენებს ფილმის ვარსკვლავებს. ცოტა მოგვიანებით ვსაუბრობთ მის მცდელობებზე ლაურეატთა დონეზე მიღწეული მიღწევების შესასრულებლად და ამით კოსმოლოგიის ისტორიაში შედის.

ჰენრიეტა ლევიტის მეთოდი

ცნობილი ბრიტანული ასტროფიზიკოსი სტივენ ჰოკინგი თავის წიგნში "დროის მოკლე ისტორია" წერდა, რომ "აღმოჩენა, რომ სამყარო გაფართოვდა, გახდა მე -20 საუკუნის უდიდესი ინტელექტუალური რევოლუცია". Hubble იყო გაუმართლა საკმარისი იმისათვის, რომ სწორი ადგილი შესაფერისი დრო. მთა უილსონი ობსერვატორია იყო ახალი ასტროფიზიკის (მოგვიანებით ე.წ. კოსმოლოგია) საფუძველზე ჩატარებული სადამკვირვებლო საქმიანობის ცენტრი. ყველაზე ძლიერი ჰუკერის ტელესკოპი დედამიწაზე მხოლოდ ოპერაციაში შევიდა.

მაგრამ Hubble მუდმივი იყო ნაკლებად სავარაუდოა აღმოჩენილი მხოლოდ საფუძველზე წარმატებას. ჩვენ გვჭირდება მოთმინება, perseverance და უნარი დაამარცხონ სამეცნიერო კონკურენტები. ასე რომ, ამერიკელმა ასტრონომმა ჰარლოუ შაპლიმ გალაქტიკის მოდელი წარმოადგინა. იგი უკვე ცნობილია, როგორც მეცნიერი, რომელიც განისაზღვრა ირმის ნახვის ზომები. მან ფართოდ გამოიყენა Cepheids- ის დისტანციების განსაზღვრა, 1908 წელს შედგენილი ტექნიკის გამოყენებით Henrietta Swan Leavitt- ის მიერ. იგი ქმნის მანძილს ობიექტზე, რომელიც ეყრდნობა სინათლის სტანდარტული ვარიაციებს ნათელი ვარსკვლავებისაგან (cepheid variables).

არა მტვერი და გაზი, არამედ სხვა გალაქტიკები

Harlow Shapley სჯეროდა, რომ გალაქტიკის სიგანე 300,000 სინათლის წელია (დაახლოებით ათჯერ დასაშვები ღირებულება). თუმცა, Shapley, ისევე როგორც საუკეთესო ასტრონომები, იყო დარწმუნებული: Milky Way არის მთელი სამყარო. მიუხედავად იმისა, რომ უილიამ ჰერსჩელის მიერ XVIII საუკუნეში წარმოდგენილმა ვარაუდის მიუხედავად, გავრცელებული იყო გავრცელებული მოსაზრება, რომ შედარებით ახლომდებარე ობიექტების ყველა ნებიულა მხოლოდ მტვერი და გაზის მტვერია.

რამდენი მწარე, ცივი ღამეები ჰუფბერი დახარჯა მძლავრი ჰუკერის ტელესკოპით, სანამ შეეძლო დაემტკიცებინა, რომ შაპლი არასწორი იყო. 1923 წლის ოქტომბერში ედვინმა შენიშნა M31 Nebula (ანდრომედის კონსოლიდაცია) "ფლავიანი" ობიექტი და ვარაუდობს, რომ იგი არ ეკუთვნის ირმის ნახტომს. ფოტოგრაფიული ფირფიტების ფრთხილად შესწავლის შემდეგ, რომლებსაც სხვა ასტრონომები იყენებდნენ, მათ შორის შაპლი, ედვინმა მიხვდა, რომ ეს იყო ცეფიდი.

აღმოაჩინეს კოსმოსი

Hubble გამოყენებული Shapley მეთოდი გაზომვა მანძილი ცვლადი ვარსკვლავი. აღმოჩნდა, რომ იგი დედამიწის მილიონობით სინათლის წელიწადშია შეფასებული, რომელიც გაცილებით სცილდება ირმის ნახტომს. თავად გალაქტიკა შეიცავს მილიონობით ვარსკვლავს. ცნობილი სამყარო იმავე დღეს გაფართოვდა და, თავის მხრივ, კოსმოსი აღმოჩნდა!

New York Times წერდა: "აღმოჩენილი სპირალური ნეიბულა არის ვარსკვლავური სისტემები, დოქტორი Hubbel (როგორც ორიგინალური) ადასტურებს აზრით, რომ ისინი მსგავსი" კუნძული სამყაროს "მსგავსი ჩვენი საკუთარი." აღმოჩენის დიდი მნიშვნელობა იყო ასტრონომიული სამყაროსთვის, მაგრამ Hubble- ის უდიდესი მომენტი ჯერ კიდევ არ იყო.

სტატიკური არ არის

როგორც ვთქვით, 1977 წელს კოპერნიკუსის გამარჯვებას მიაღწია, როდესაც ის ყველა ცნობილი ნებულას კლასიფიცირდებოდა და ემიტირებული სინათლის სპექტრს აფასებდა. მისი განსაცვიფრებელი აღმოჩენა, რომ ყველა გალაქტიკები ჩვენგან უკან დაიხია იმ სიჩქარით, რაც გაზრდილია მათი ირგვლივ დაშორებით ირმის ნახტომიდან. ჰაბლის კანონს გაუქმდა სტატიკური სამყაროს ტრადიციული ხედვა და აჩვენა, რომ თავად დინამიკა სავსეა. აინშტაინმა თავი მშვენიერი დაკვირვების წინ თავის თაყვანისმცემლობასაც სცემდა.

ფარდობითობის თეორიის ავტორი შეასრულა საკუთარი განტოლებები, რომელმაც გაამართლა სამყაროს გაფართოება. ახლა Hubble აჩვენა, რომ აინშტაინი იყო სწორი. Hubble დრო არის ჰეპლის მუდმივი (t _H = 1 / H) ერთდროული. ეს არის სამყაროს გაფართოების დამახასიათებელი დრო.

აფეთქდა და მიმოფანტული

თუ მუდმივი 2016 წელს შეადგენს 66.93 ± 0.62 (კმ / წმ) / Mpc, გაფართოება ამჟამად ხასიათდება შემდეგი მაჩვენებლებით: (4.61 ± 0.05) · 10 ¹⁷ s ან (14.610 ± 0.016) · 10 ⁹ წელი. და ისევ პატარა იუმორით. ოპტიმისტები ამბობენ: კარგია, რომ გალაქტიკები "აწარმოებენ". თუ ჩვენ წარმოვიდგენდით, რომ ისინი ერთად მიდიან, ადრე თუ გვიან დიდი ბანს მოდიოდა. მაგრამ მასთან ერთად იყო, რომ სამყაროს დაბადება დაიწყო.

გალაქტიკები "წამოიწყეს" (დაიწყო გადაადგილება) ერთდროულად სხვადასხვა მიმართულებით. თუ დაშვების სიჩქარე არ იყო პროპორციული მანძილი - აფეთქების თეორია უაზროა. მუდმივი სხვა წარმოებული არის Hubble მანძილი, დროის პროდუქტი და სინათლის სიჩქარე: D _H = ct _H = c / H. მიმდინარე მომენტში - (1,382 ± 0,015) · 10 ²⁶ მ ან (14,610 ± 0,016) · 10 ⁹ სინათლის წელი.

და კიდევ ერთხელ გასაბერი ბურთი. არსებობს აზრი, რომ ასტრონომებიც კი ყოველთვის სწორად არ ახსნიან სამყაროს გაფართოებას. ზოგიერთი ექსპერტი მიიჩნევს, რომ ის იშლება, როგორც რეზინის ბურთი, არ იცის რაიმე ფიზიკური შეზღუდვები. ამ შემთხვევაში გალაქტიკები არა მარტო ჩვენგან, არამედ ქაოტური "აურზაური" ფიქსირებული კლასტერების შიგნით გადადიან. სხვები აცხადებენ, რომ შორეული გალაქტიკები "ბრინჯის შარფთან" ერთად "ბანაობენ", მაგრამ ისინი ამას სძინავს.

შეიძლებოდა ნობელის პრემიის ლაურეატი ყოფილიყო

ჰაბლი ცდილობდა ნობელის პრემიის მისაღებად. 1940-იანი წლების ბოლოს, მან სარეკლამო აგენტის დაქირავების საშუალებაც კი მიიღო (მას პიარ მენეჯერად უწოდებენ), რათა ხელი შეუწყოს საქმეს. მაგრამ ძალისხმევა უშედეგოდ იყო: არ იყო ასტრონომების კატეგორია. ედინი გარდაიცვალა 1953 წელს, სამეცნიერო კვლევის დროს. რამოდენიმე ღამის განმავლობაში მან დაინახა ექსტრააგლაქტიკური ობიექტები.

მისი ბოლო ამბიციური ოცნება დარჩა შეუსრულებელი. მაგრამ მეცნიერი აუცილებლად მიხარია, რომ კოსმოსური ტელესკოპი დასახელდა მის პატივსაცემად. და ძმების თაობა განაგრძობს დიდი და შესანიშნავი სივრცის შესწავლას. ის კვლავ მალავს მრავალ საიდუმლოებას. რამდენი აღმოჩენები იწყება და ჰაბლის მუდმივი დერივატები, დარწმუნებული ვარ, დაეხმარება ერთ ახალგაზრდა მეცნიერს, რომ გახდეს "კოპერნიკი №3".

არტიტოლელის შესარჩევად

რა იქნება დამტკიცებული ან უარყოფითი, როდესაც დედამიწის გარშემო სივრცის უსასრულობის, მარადიულობისა და შეუცვლელობის თეორია, რომელიც თვითონ არისტოტელეს მხარი დაუჭირა, დარტყმა მივიდა? მან სამყაროსთვის სიმეტრია და სრულყოფა მიანიჭა. კოსმოლოგიური პრინციპი დაადასტურა: ყველაფერი მიედინება, ყველაფერი შეიცვლება.

არსებობს მოსაზრება, რომ მილიარდი წლის განმავლობაში ცა იქნება ცარიელი და ბნელი. გაფართოება გალაქტიკაზე "მიიღოს" კოსმოსური ჰორიზონტის მიღმა, საიდანაც სინათლე ვერ მიაღწევს ჩვენ. იქნება თუ არა Hubble მუდმივი ცარიელი სამყაროსთვის? რა იქნება კოსმოლოგიის მეცნიერება? გაქრება? ეს ყველაფერი ვარაუდებია.

Redshift

იმავდროულად, Hubble ტელესკოპით აიღო სურათი, რომელიც გვიჩვენებს, რომ სანამ უნივერსალური სიცარიელის შორს ჩვენთვის. პროფესიულ გარემოში იმ აზრს, რომ ღირსია ედვინ ჰაბლის აღმოჩენა, მაგრამ არა მისი კანონი. თუმცა, ის იყო ის, ვინც მაშინვე აღიარა სამეცნიერო წრეებში. "წითელი ცვლის" დაკვირვებები არა მხოლოდ მოიპოვებს უფლებას, ეს არის ასევე XXI საუკუნეში.

და დღეს, გალაქტიკებს შორის დაშორების განსაზღვრა, ისინი მეცნიერზე ეყრდნობიან. ოპტიმისტები ამბობენ, რომ იმ შემთხვევაშიც კი, თუ ჩვენი გალაქტიკა ერთადერთია, ჩვენ არ გვექნება "მენატრება". იქნება მილიარდი ჯუჯა ვარსკვლავები და პლანეტები. ასე რომ, ჩვენთან ერთად კვლავ იქნება "პარალელური სამყარო", რომელიც უნდა გამოიძიოს.