Расширение вселенной это дефолт

Расширение Вселенной

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

1. ↑ Riess, A. et al. 1998, Astronomical Journal, 116, 1009
2. ↑ 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

Как и куда расширяется вселенная?

Я думаю многие слышали о том, что Вселенная расширяется. У моих читателей возникает множество вопросов связанных с этим. В этой статье я постарался ответить на наиболее типичные из них.

Как работает расширение вселенной?

Когда мы смотрим на отдаленные объекты, мы можем заметить, что они отдаляются от нас, при этом чем дальше от нас находится объект, тем быстрее он отдаляется. К примеру объекты находящиеся от нас на расстоянии 13.8 миллиардов световых лет ( сфера Хаббла ) отдаляются от нас со скоростью света, а объекты находящиеся еще дальше – отдаляются быстрее скорости света!

Казалось бы происходит нарушение теории относительности, которая запрещает сверхсветовое движение, но на самом деле это не так. Так отдаленные галактики отдаляются от нас не за счет собственного движения, а за счет того, что между нами и ними пространство расширяется настолько быстро, что для расстояние увеличивается быстрее скорости света.

Почему отдаленные галактики удаляются быстрее?

Потому, что пространство расширяется везде и повсеместно равномерно во всех точках. К примеру если во вселенной каждый метр пространства увеличится на 1 сантиметр за 1 секунду, то тогда объекты расположенные на расстоянии 1 километр друг от друга отдалятся за 1 секунду друг от друга на 10 метров. А на расстоянии 100 километров — на 1000 метров. А на расстоянии 1000 километров — на 10 000 метров и так далее — чем больше расстояние между объектами, тем больше пространства между ними возникает за единицу времени.

Почему все галактики удаляется от нас? Значит ли это, что мы находимся в центре расширения? В центре вселенной? Нет, не значит. Так как пространство расширяется повсеместно и равномерно то какую бы галактику вы не выбрали, как точку обзора, из нее все будет выглядеть так, как будто это она находится в центре расширения, но по сути никакого центра расширения просто нет.

На расстоянии примерно 46.5 миллиардов световых лет находится граница наблюдаемой вселенной. Все что находится за ней мы никогда не сможем увидеть. Просто потому, что фотоны испущенные объектами находящимися за границей наблюдаемой вселенной никогда не достигнут нас — пространство между ними и нами будет возникать быстрее, чем фотоны будут успевать преодолевать его. Это расстояние еще называют горизонтом частиц .

Куда расширяется вселенная?

Теперь возникает следующий вопрос – куда же расширяется вселенная? Ответ на него донельзя прозаичен – никуда. Все дело в том, что вселенная бесконечна и не имеет границ. Более того вселенная всегда была бесконечна, даже в момент Большого Взрыва. Когда физик или астроном говорит, что в момент большого взрыва вселенная была сжата до микроскопического размера речь идет о размерах наблюдаемой вселенной, а не всей вселенной.

Источник

Простое опровержение расширения вселенной

Наша вселенная расширяется. По крайней мере, об этом свидетельствуют многочисленные экспериментальные подтверждения закона Хаббла и всё более точные измерения постоянной его имени. Более того в конце прошлого века было обнаружено ускоренное расширение вселенной. За это открытие в 2011 году была вручена нобелевская премия по физике. И это очень плохо. Плохо не вручение нобелевской премии, а ускоренное расширение вселенной. Так как это неизбежно приведёт к краху нашей вселенной и её тепловой смерти. Расширение вселенной теоретически обосновано Фридманом ещё в начале XX века и является фундаментом современной космологической теории Большого Взрыва. Для описания расширяющейся вселенной построена соответствующая математическая модель, основанная на метрике Фридмана, которая предполагает три возможных состояния кривизны пространства нашей вселенной – нулевая кривизна для плоской трёхмерной вселенной, отрицательная для вогнутой трёхмерной гиперсферы вселенной и положительная для выгнутой трёхмерной сферы вселенной. Однако эта математическая модель в настоящее время применяется только на больших масштабах вселенной. Примерно сотни световых лет и больше, что соответствует размерам скоплений галактик. В первую очередь такое ограничение сферы применения матмодели расширяющейся вселенной обусловлено тем, что практические измерения метрик вселенной в ближайших к нам окрестностях на масштабах галактик не подтверждают расширение вселенной. Конечно, у теоретиков для подобных случаев есть замечательное правило, которое гласит, что если наблюдаемая действительность не соответствует предсказаниям теории, то тем хуже для наблюдаемой действительности. Однако в данном случае учёные смогли внести в свою теоретическую модель достаточно правдоподобные уточнения, объясняющие отсутствие расширения вселенной в отдельных локальных областях тем, что на галактических масштабах космические объекты связаны друг с другом силой гравитационного притяжения и эта сила удерживает такие локальные области вселенной от расширения.

На картинке выше такие стационарные, не расширяющиеся, области вселенной хорошо видны как более яркие белые скопления, образующие некую ячеистую структуру вокруг чёрных пустот — войдов. Согласно современным представлениям внутри скоплений галактик (белых областей) расширение вселенной не наблюдается, так как ему (расширению) мешает гравитация. Расширение вселенной происходит исключительно внутри чёрных областей из-за меньших сил гравитации, связывающих галактические скопления по краям войдов. Звучит вполне логично и на первый взгляд такое распределение гравитационных полей выглядит достаточно правдоподобно. Однако, что бы оценить правомерность предложенного ограничения области действия модели Фридмана, давайте определимся с величинами сил гравитации, действующих на представленные космические объекты. Как мы все прекрасно помним, сила гравитационного притяжения двух материальных объектов пропорциональна массам взаимодействующих объектов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Масса средней галактики составляет что-то около 10^10 (десять в десятой степени) масс Солнца. Средний диаметр галактики равен примерно 400 тысяч световых лет. Среднее расстояние между галактиками в скоплении составляет не менее 3 миллионов световых лет. Имея эти данные, мы можем вычислить силу гравитационного притяжения между средними галактиками внутри некоего абстрактного скопления галактик.

Этот очень грубый расчёт дал нам первую цифру для сравнения. Проведём аналогичные вычисления для силы гравитационного притяжения между галактическими скоплениями, расположенными на максимальном удалении друг от друга вокруг чёрных пустот. Для этого нам потребуется значение массы среднего галактического скопления, а также средний диаметр чёрной пустоты (войда). Итак, среднее галактическое скопление состоит примерно из 500 галактик и имеет массу 10^15 (десять в пятнадцатой степени) масс Солнца. Диаметр среднего скопления галактик 19,6 миллионов световых лет. Средний войд имеет диаметр примерно 300 миллионов световых лет. Считаем:

Полученная величина на 6 (шесть) порядков больше силы притяжения между отдельными галактиками внутри скоплений. Т.е. сила гравитационного притяжения между скоплениями галактик, разделённых войдами, в миллион раз больше силы притяжения галактик друг к другу внутри галактического скопления. Следовательно, математическая модель, основанная на метрике Фридмана, будет работать на масштабах скоплений галактик в миллион раз хуже, чем на масштабах галактик. Учитывая, что в настоящее время на масштабах галактик она совсем не работает, можно сделать вывод – данная математическая модель неработоспособна на любых масштабах вселенной. Таким образом, уважаемые читатели, путём несложных вычислений мы с вами лишились теоретического обоснования расширения вселенной. Может быть это и к лучшему. Как по мне, так жить в стационарной вселенной куда спокойнее. Тем более что практические измерения реликтового излучения американским научно-исследовательским КА WMAP в период с 2001 по 2009 г. показали наличие «оси зла», вокруг которой происходит локация наблюдаемых структур вселенной.

Сам факт существования подобной анизотропии вселенной даже в единственном исполнении опровергает теорию Большого взрыва, так как совершенно не вписывается в инфляционную модель, берущую своё начало из одной точки.

PS Британские учёные из Имперского колледжа и университетского колледжа Лондона, тщательно проанализировав данные с другого, более современного космического телескопа «Планк», установили, что на самом деле никакой «оси зла» не существует. Данные с этого телескопа за период с 2009 по 2013 год были дважды обработаны на суперкомпьютере и со второй попытки удалось спасти современную космологию от полного краха. После более тщательной обработки данных у них получилось показать, что реликтовое излучение вселенной одинаково во всех направлениях и фундаментальный космологический принцип однородности не нарушается. Однако раскрывать суть «более тщательной обработки данных» британские учёные не стали.

Источник