išsilavinimas

Didžiojo sprogimo teorija

Gegužė 2022

Didžiojo sprogimo teorija


Kaip atsirado mūsų Visata? Didžiojo sprogimo teorija yra paaiškinimas, kurį šiuo metu priima dauguma mokslininkų. Pažvelkime, ką turime omenyje teoriją, kas yra Didžiojo sprogimo istorija ir kodėl ji nėra tokia beprotiška, kaip skamba.

Kas yra teorija?
Atsitiktinio pokalbio metu „teorija“ yra ne tik spėjimas. Bet moksle teorija yra geras paaiškinimas to, ko mes stebime, ir gali pateikti patikrinamas prognozes apie dalykus, kurių dar nepastebėjome. Norint, kad teorija taptų standartine - labiausiai mokslininkų priimta -, ji turi būti įtikinamesnė nei kitos. Kai jis išbandomas, jis praeina testus.

Didžiojo sprogimo teorija - kas tai yra ir kas ne
„Didelis sprogimas“ yra intriguojantis, tačiau klaidinantis. Fredis Hoyle'as, kuris priešinosi teorijai, panaudojo ją kaip įžeidimą, tačiau kažkodėl įstrigo. Tačiau „didelis sprogimas“ nebuvo sprogimas, kai bitai skrido į kosmosą. Tai buvo greitas Visatos plėtimasis - labiau kaip oro baliono susprogdinimas nei bomba.

Teorija nemėgina paaiškinti Visatos kilmės. Tai prasideda visata, kuri tik pradėjo plėstis, ir seka jos evoliuciją. Teorija nenurodo, kas buvo Visata, kaip ji egzistavo ar kas pradėjo plėtrą.

Ir visiems, kurie jau yra sumišę, apgailestauju, kad turiu pridurti, kad ši paaugliška Visata neišsiplėtė į kosmosą. Galbūt ji buvo maža, bet vis tiek ji buvo Visata, ir mes negalime sakyti, kad už jos ribų buvo kažkas. Erdvė ir laikas yra viduje visata.

Visata buvo išskirtinumas, be dydžio, tačiau su didžiuliu tankiu. Jame buvo tai, kas taps erdve ir laiku, energija ir materija, ir mūsų Visatos fiziniais dėsniais. Jei išskirtinumo idėja jus vargina, jūs ne vieni. Mokslininkams taip pat nepatinka išskirtinumai, nes ten suyra žinomi fizikos dėsniai.

Taigi, kaip Didžiojo sprogimo teorija gavo tokią mažai tikėtiną pradžią?

Visata anksčiau buvo mažesnė
Iki dvidešimtojo amžiaus dauguma žmonių manė, kad visa mūsų galaktika yra visatoje. Tada viskas pradėjo keistis.

Amerikiečių astronomas Vesto Slipheris stebėjo vadinamųjų spektrus spiraliniai ūkai. Jis nustatė, kad 21 iš 25 iš jų turėjo raudonojo poslinkio spektrus. Tai reiškė, kad jie tolsta nuo mūsų. Savo 1917 m. Dokumente Slipheris teigė, kad spiraliniai ūkai iš tikrųjų buvo kitos galaktikos, esančios toli nuo mūsų. (Spustelėkite, jei norite gauti trumpą Doplerio efekto paaiškinimą dėl šviesos.)

Po šešerių metų Edvinas Hablas parodė, kad Andromedos spiralinis ūkas yra galaktika, esanti toli už Paukščių Tako. Jam taip pat patikėta parodyti, kad galaktikos juda atskirai ir kuo toliau nuo jų, tuo greičiau jos juda. Tai leido daryti išvadą, kad Visata plečiasi. Jei galėtume tiksliai išmatuoti greičius ir atstumus, žinotume išsiplėtimo greitį, todėl galėtume nustatyti Visatos dydį ir amžių.

Jei Visata dabar tampa didesnė, praeityje ji turėjo būti mažesnė. Tai būtų turėjusi kilmę. Net Einšteinas priėmė besiplečiančią Visatą. Jis buvo pakoregavęs savo bendrąsias lygtis, kad apibūdintų statinę Visatą, tačiau pripažino, kad tai buvo klaida pamačius Hablo rezultatus.

Didžiojo sprogimo istorija
Visata, kuri pradėjo plėstis, buvo ugnies kamuolys. Bet plečiantis jis atvėso. Per mažą sekundės dalį atsirado kvarkai ir gluonai, elementarios materijos dalelės. Ir per kitą sekundės dalį ji buvo pakankamai atvėsusi, kad šios dalelės susijungtų ir sudarytų protonus ir neutronus.

Po trijų minučių prasidėjo nukleosintezė - protonai ir neutronai susiliejo, sudarydami atominius branduolius. Dar per 17 minučių ji nebuvo pakankamai karšta branduolių sintezei. Branduolio sintezė baigėsi, paliekant lengvųjų vandenilio, helio ir ličio atominius branduolius.

Gauta plazma - tam tikra dalelių sriuba. Tai buvo teigiamai įkrautų branduolių, neigiamai įkrautų elektronų ir fotonų, šviesos dalelių, juosta. Nors ji nebuvo pakankamai karšta branduolių sintezei, ji buvo per karšta, kad branduoliai ir elektronai sudarytų neutralius atomus. Ir nors fotonų buvo daug, jie niekur negalėjo patekti nesusidūrę su kitomis dalelėmis. Jei mes turėtume teleskopą, kuris galėtų parodyti tą laiką, mes nieko nematome, tik neryškų švytėjimą.

Matydamas šviesą
Greitai į priekį maždaug 400 tūkstančių metų, o temperatūra nukrito pakankamai, kad susidarytų stabilūs neutralūs atomai. Pagaliau fotonai galėjo laisvai keliauti.

1948 m. George'as Gamovas ir du kolegos apskaičiavo, kad šie fotonai vis dar buvo aplinkui, visiškai mus supančiuose, bet nebe karštuose. Jie būtų buvę raudoni pasklidę po Visatos išsiplėtimo, taigi mikrobangų spinduliuotės forma esant 5K temperatūrai (ne daug aukštesnei nei absoliutus nulis). Į šią prognozę niekas nekreipė daug dėmesio, nes Didžiojo sprogimo teorija nebuvo labai vertinama ir nebuvo teleskopų, kurie galėtų aptikti tokią radiaciją.

1963 m. Arno Penzias ir Robertas Wilsonas atrado mikrobangų foninę radiaciją, nors jos temperatūra pasirodė ne 3K, o 5K.

Išlaikė testus, bet dar ne ten
Didžiojo sprogimo teorija prognozuoja, kad galaktikos, atrodo, skils. Kuo didesnis atstumas, tuo didesnis greitis. Tai buvo tiksliai stebima nuo Hablo dienos.

Didžiojo sprogimo nukleosintezė numato vandenilio ir helio gausą, kuris sutampa su astronomų stebėjimais.

Nenuostabu, kad kosminės mikrobangų foninės radiacijos atradimas buvo raktas į teorijos priėmimą. Tai negalėjo būti paaiškinta statinėje Visatoje.

Niekas nemano, kad teorija viską paaiškina. Kai kurie mokslininkai stengiasi tai patobulinti, kiti - prie kitų teorijų. Kažkada kažkas priderins Didįjį sprogimą prie išsamesnės teorijos, arba sugalvos ką nors visiškai naujo, kad paaiškintų mūsų matomą Visatą. Mokslas paprastai yra nebaigtas darbas.

Nuorodos:
(1) Kembridžo kosmologija, //www.damtp.cam.ac.uk/research/gr/public/bb_pillars.html#CMBR
(2) //www.periodictable.com/Properties/A/UniverseAbundance.html

Sekite mane „Pinterest“

Moteru testai | Apie santykius Kitaip (Gegužė 2022)



Žymos Straipsnis: Didžiojo sprogimo teorija, astronomija, didžiojo sprogimo teorija, visata, Fredis Hoyle'as, išsiplėtimas, išskirtinumas, Galaktika buvo visata, Vesto šleifas, spiraliniai ūkai, ūkai kitos galaktikos, Edvinas Hablas, Pieno kelias, visata plečiasi, kvarkai, nukleosintezė, raudonasis, Gamovas , Penziasas ir Wilsonas, kosminės mikrobangos fonas, Mona Evans