Как понять: Вселенная расширяется быстрее скорости света
Как учёные доказали и с какой нарастающей скоростью Вселенная расширяется, тема сегодняшней статьи.
Общие сведения
Ещё в середине 19 века австрийский физик Доплер открыл явление, при котором частота звука (частота – количество повторений за определённый момент времени) уменьшается от удаляющегося объекта и увеличивается от приближающегося. Позже было установлено, что такому явлению поддаётся и свет.
Вследствие чего, когда космическое небесное тело отдаляется от наблюдателя, то телу придаётся красный оттенок, когда приближается – фиолетовый. Видимую часть света можно разложить на 7 цветов: от красного до фиолетового.
Цвета различаются длинами волн. Наибольшая длина волны в красном диапазоне, наименьшая в фиолетовом. Чем быстрее объект отдаляется от наблюдателя, тем больший будет эффект красного смещения.
В начале 20 века, в силу гравитационного притяжения любого тела, астрономы были уверены, со временем Вселенная сожмётся и уменьшится в размерах. Однако Эдвин Хаббл в 1929 году обнаружил методом эффекта Доплера , что далёкие галактики не приближаются, а отдаляются, причём с увеличивающейся скоростью.
Эта новость стала сенсацией для всего мира. Оказалось, что Вселенная не сокращается, а расширяется с ускорением. Только в Космосе эффект красного смещения становится заметным на расстояниях больше чем 10 миллионов световых лет (1 световой год = 9,5 триллиона км).
Наша галактика Млечный Путь входит в местную группу из 50 галактик, главная Андромеда. Через несколько миллиардов лет местная группа превратится в одну галактику. Ближние галактики не отдаляются друг от друга, гравитация побеждает. Размер местной группы
3 миллиона световых лет.
Что заставляет расширяться Вселенную?
Учёные мало знают об этом явлении, дали общее название — Тёмная энергия . Однако в 21 веке астрономы установили силу растягивания Вселенной по отношению к закону всемирного тяготения. Сила Тёмной энергии больше силы гравитации в очень мизерное число, в 0,0000000. 1 (122 нуля после запятой и 1 в конце).
Практически 0, но благодаря этому числу Вселенная расширяется. Если бы сила Тёмной энергии была бы чуть больше, вместо 122 нулей 118 после запятой, то галактики, звёзды, даже планеты никогда бы не образовались от сильного разрыва. Соответственно, жизнь бы так и не зародилась. Ну а если бы вместо 122 нулей 126, то Вселенная давно бы сократилась, попросту исчезла.
Какова нарастающая скорость расширения Вселенной?
В 2014 году с помощью космического телескопа Planck установлена примерная скорость расширения Вселенной
67,8 (км/сек)/мегапарсек . 1 мегапарсек = 3,87 миллиона световых лет.
Пример, если галактика находится на расстоянии 1 мегапарсек, то она отдаляется со скоростью 67,8 км/сек. Если же галактика расположена на расстоянии в 3 мегапарсеках, например, галактика Maffei-1 , то она отдаляется со скоростью 67,8*3 = 203,4 км/сек вместе с пространством.
Дальние галактики отдаляются с большей, чем скорость света, из-за растяжения самого пространства. То есть постулат Эйнштейна, где ничего не может двигаться быстрее скорости света не нарушается.
О тех галактиках человечество так ничего не узнает, так как излучаемый свет от них никогда не достигнет Земли. Наша галактика также движется быстрее скорости света относительно дальних галактик.
И неважно, где бы объект не находился, относительно него Вселенная будет расширяться, а сам он расположен как бы в центре. Возможно, учёные когда-нибудь определят центр всего.
Понравилась статья, подписывайтесь на канал, ставьте лайк, делитесь информацией в социальных сетях. Дальше будет интереснее!
Источник
Расширение Вселенной
| Космология |
 |
| Изучаемые объекты и процессы |
|
| Наблюдаемые процессы |
|
| Теоретические изыскания |
|
Расширение Вселенной — явление, состоящее в почти однородном и изотропном расширении космического пространства в масштабах всей Вселенной. Экспериментально расширение Вселенной наблюдается в виде выполнения закона Хаббла. Началом расширения Вселенной наука считает так называемый Большой взрыв. Теоретически явление было предсказано и обосновано А. Фридманом на раннем этапе разработки общей теорией относительности из общефилософских соображений об однородности и изотропности Вселенной.
Содержание
Расширение Вселенной в различных моделях
Ускорение расширения Вселенной
Ускоренное расширение Вселенной было открыто в 1998 году при наблюдениях за сверхновыми типа Ia [1] [2] . За это открытие Сол Перлмуттер, Брайан П. Шмидт и Адам Рисс получили премию Шоу по астрономии за 2006 год и Нобелевскую премию по физике за 2011 год. Затем эти наблюдения были подкреплены другими источниками: измерениями реликтового излучения, гравитационного линзирования, нуклеосинтеза Большого Взрыва. Все полученные данные хорошо вписываются в лямбда-CDM модель.
Ранее существовавшие космологические модели предполагали, что расширение Вселенной замедляется. Они исходили из предположения, что основную часть массы Вселенной составляет материя — как видимая, так и невидимая (тёмная материя). На основании новых наблюдений, свидетельствующих об ускорении расширения, было найдено, что во Вселенной существует ранее неизвестная энергия с отрицательным давлением (см. уравнения состояния). Её назвали «тёмной энергией».
По имеющимся оценкам, ускоряющееся расширение Вселенной началось приблизительно 5 миллиардов лет назад. Предполагается, что до этого расширение замедлялось благодаря гравитационному действию тёмной материи и барионной материи. Плотность барионной материи в расширяющейся Вселенной уменьшается быстрее, чем плотность тёмной энергии. В конце концов, тёмная энергия начинает преобладать. Например, когда объём Вселенной удваивается, плотность барионной материи уменьшается вдвое, а плотность тёмной энергии остается почти неизменной (или точно неизменной — в варианте с космологической константой).
Если ускоряющееся расширение Вселенной будет продолжаться бесконечно, то в результате галактики за пределами нашего Сверхскопления галактик рано или поздно выйдут за горизонт событий и станут для нас невидимыми, поскольку их относительная скорость превысит скорость света. Это не является нарушением специальной теории относительности. На самом деле невозможно даже определить «относительную скорость» в искривлённом пространстве-времени. Относительная скорость имеет смысл и может быть определена только в плоском пространстве-времени, или на достаточно малом (стремящемся к нулю) участке искривлённого пространства-времени. Любая форма коммуникации далее пределов горизонта событий становится невозможной, и всякий контакт между объектами теряется. Земля, Солнечная система, наша Галактика, и наше Сверхскопление будут видны друг другу и в принципе достижимы путём космических полётов, в то время как вся остальная Вселенная исчезнет вдали. Со временем наше Сверхскопление придёт в состояние тепловой смерти, то есть осуществится сценарий, предполагавшийся для предыдущей, плоской модели Вселенной с преобладанием материи.
Существуют и более экзотические гипотезы о будущем Вселенной. Одна из них предполагает, что фантомная энергия приведёт к т. н. «расходящемуся» расширению. Это подразумевает, что расширяющая сила действия тёмной энергии продолжит неограниченно увеличиваться, пока не превзойдёт все остальные силы во Вселенной. По этому сценарию, тёмная энергия со временем разорвёт все гравитационно связанные структуры Вселенной, затем превзойдёт силы электростатических и внутриядерных взаимодействий, разорвёт атомы, ядра и нуклоны и уничтожит Вселенную в Большом Разрыве.
С другой стороны, тёмная энергия может со временем рассеяться или даже сменить отталкивающее действие на притягивающее. В этом случае гравитация возобладает и приведёт Вселенную к «Большому Хлопку». Некоторые сценарии предполагают «циклическую модель» Вселенной. Хотя эти гипотезы пока не подтверждаются наблюдениями, они и не отвергаются полностью. Решающую роль в установлении конечной судьбы Вселенной (развивающейся по теории Большого Взрыва) должны сыграть точные измерения темпа ускорения.
См. также
Примечания
- ↑ Riess, A. et al. 1998, Astronomical Journal, 116, 1009
- ↑ Perlmutter, S. et al. 1999, Astrophysical Journal, 517, 565
Литература
- Ian Steer Who discovered Universe expansion?. — 2012. — arΧiv:1212.1359
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое «Расширение Вселенной» в других словарях:
расширение Вселенной — visatos plėtimasis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. cosmic expansion; expansion of the universe vok. Ausdehnung des Weltalls, f; Expansion des Weltalls, f rus. космическое расширение, n; расширение Вселенной, n pranc. expansion… … Fizikos terminų žodynas
Расширение Вселенной — наблюдаемое явление увеличения расстояний между галактиками со скоростью, пропорциональной расстоянию между ними … Астрономический словарь
Расширение — Расширение: Расширение имени файла: Список расширений имени файла Расширение (ПО): Расширение (Mozilla) Список расширений Firefox Расширения (Opera) Дополнение (компьютерные игры) Расширение поля Расширение Вселенной Тепловое расширение… … Википедия
Метрическое расширение космоса — Космология Возраст Вселенной Большой взрыв Содвижущееся расстояние Реликтовое излучение Космологическое уравнение состояния Тёмная энергия Скрытая масса Вселенная Фридмана Космологический принцип Космологические модели Формирование галактик … Википедия
Инфляционная модель Вселенной — Космология Изучаемые объекты и процессы … Википедия
Форма Вселенной — Космология Возраст Вселенной Большой взрыв Содвижущееся расстояние Реликтовое излучение Космологическое уравнение состояния Тёмная энергия Скрытая масса Вселенная Фридмана Космологический принцип Космологические модели Формирование … Википедия
КРИТИЧЕСКАЯ ПЛОТНОСТЬ ВСЕЛЕННОЙ — значение плотности вещества во Вселенной, определяемое выражением где Н постоянная Хаббла (см. Хаббла закон), G постоянная тяготения Ньютона. В однородных изотропных моделях Вселенной (см. Космологические модели )с равной нулю космологической… … Физическая энциклопедия
Тонкая настройка Вселенной — Проверить нейтральность. На странице обсуждения должны быть подробности … Википедия
КРИТИЧЕСКАЯ ПЛОТНОСТЬ ВСЕЛЕННОЙ — плотн. в ва во Вселенной, определяющая геом. свойства пространства в космологич. моделях, построенных на основе общей теории относительности. Определяется выражением: р = = ЗН2/(8п(пи)С), где Н постоянная Хаббла, С гравитац. постоянная;… … Естествознание. Энциклопедический словарь
История развития представлений о Вселенной — С ранних времен человек задумывался об устройстве окружающего его мира как единого целого. И в каждой культуре оно понималось и представлялось по разному. Так, в Вавилоне жизнь на Земле тесно связывали с движением звезд , а в Китае идеи гармонии… … Википедия
Источник
Феномен расширения видимой части Вселенной с нарастающей скоростью называют: 1) законом Ньютона 2) законом Хаббла 3) законом Галил.
В 7:50 поступил вопрос в раздел ЕГЭ (школьный), который вызвал затруднения у обучающегося.
Вопрос вызвавший трудности
Ответ подготовленный экспертами Учись.Ru
Для того чтобы дать полноценный ответ, был привлечен специалист, который хорошо разбирается требуемой тематике «ЕГЭ (школьный)». Ваш вопрос звучал следующим образом: Феномен расширения видимой части Вселенной с нарастающей скоростью называют: 1) законом Ньютона 2) законом Хаббла 3) законом Галилея 4) законом Архимеда
После проведенного совещания с другими специалистами нашего сервиса, мы склонны полагать, что правильный ответ на заданный вами вопрос будет звучать следующим образом:
НЕСКОЛЬКО СЛОВ ОБ АВТОРЕ ЭТОГО ОТВЕТА:
Работы, которые я готовлю для студентов, преподаватели всегда оценивают на отлично. Я занимаюсь написанием студенческих работ уже более 4-х лет. За это время, мне еще ни разу не возвращали выполненную работу на доработку! Если вы желаете заказать у меня помощь оставьте заявку на этом сайте. Ознакомиться с отзывами моих клиентов можно на этой странице.
Миронова Любовь Романовна — автор студенческих работ, заработанная сумма за прошлый месяц 84 300 рублей. Её работа началась с того, что она просто откликнулась на эту вакансию
ПОМОГАЕМ УЧИТЬСЯ НА ОТЛИЧНО!
Выполняем ученические работы любой сложности на заказ. Гарантируем низкие цены и высокое качество.
Деятельность компании в цифрах:
Зачтено оказывает услуги помощи студентам с 1999 года. За все время деятельности мы выполнили более 400 тысяч работ. Написанные нами работы все были успешно защищены и сданы. К настоящему моменту наши офисы работают в 40 городах.
Ответы на вопросы — в этот раздел попадают вопросы, которые задают нам посетители нашего сайта. Рубрику ведут эксперты различных научных отраслей.
Полезные статьи — раздел наполняется студенческой информацией, которая может помочь в сдаче экзаменов и сессий, а так же при написании различных учебных работ.
Красивые высказывания — цитаты, афоризмы, статусы для социальных сетей. Мы собрали полный сборник высказываний всех народов мира и отсортировали его по соответствующим рубрикам. Вы можете свободно поделиться любой цитатой с нашего сайта в социальных сетях без предварительного уведомления администрации.
Площадка Учись.Ru разработана специально для студентов и школьников. Здесь можно найти ответы на вопросы по гуманитарным, техническим, естественным, общественным, прикладным и прочим наукам. Если же ответ не удается найти, то можно задать свой вопрос экспертам. С нами сотрудничают преподаватели школ, колледжей, университетов, которые с радостью помогут вам. Помощь студентам и школьникам оказывается круглосуточно. С Учись.Ru обучение станет в несколько раз проще, так как здесь можно не только получить ответ на свой вопрос, но расширить свои знания изучая ответы экспертов по различным направлениям науки.
Источник