background img
дек. 30, 2018
365 Views

Големият въпрос за скоростта на разширяване на Вселената. Защо физиците не се справят?

Автор:

Следващият път, когато ядете кекс с горски плодове, помислете какво се е случило с боровинките в тестото, докато сладкишът се е изпичал. Те са били една до друга, но в процеса на разширяване на тестото при печенето, плодовете са започнали да се отдалечават един от друг. В този смисъл галактиките приличат на боровинките в кекса. От момента на Големия взрив Вселената непрекъснато се разширява. Странното е това, че няма едно място (център), от което се разширява Вселената. По-скоро всяка галактика се отдалечава от другите. От нашата гледна точка в галактиката Млечен път ни се струва, че повечето галактики се отдалечават от нас – сякаш ние сме център на нашата кексоподобна Вселена. Но като погледнете от всяка друга система – ще видите същото. За да ни объркат съвсем новите изследвания показват, че скоростта, с която се разширява Вселената, може да бъде различна в зависимост от това колко назад във времето поглеждаме.

Загадката на Хъбал

Космолозите характеризират разширението на Вселената със Закона на Хъбъл. Според него по-далечните галактики се отдалечават по-бързо, което означава, че близките галактики се движат по-бавно.

Отношението между скоростта и разстоянието до галактиките се определя от ,,Константата на Хъбъл” – 70 ( km/s)/ Mps. Това означава, че галактиката се отдалечава примерно с 90 000 км в час за всеки милион светлинни години отдалеченост от нас.

Историята на определяне на Константата на Хъбъл е поредица от трудности и неочаквани открития. През 1929 г. Хъбъл считал, че нейната стойност е около 600 000 км/ч за милион светлинни години – почти десет пъти повече отколкото се счита сега. Опитите точно да се измери „Константата на Хъбъл” във времето довели до неочакваното откриване на тъмната енергия. Търсенето на информация за тази загадъчна  енергия е вдъхновило създаването и изстрелването на най-добрия космичен телескоп, наречен на името на Хъбъл.

Проблемът е там, че резултатите от двете най-точни измервания не съвпадат и са съотносими помежду си. Щом космологичните изследвания станали толкова точни, че определили стойността на „Константата на Хъбъл”, било очевидно, че това няма смисъл. Вместо един ние получаваме два противоречиви резултата. От една страна, имаме нови точни измервания на космическия микровълнов фон – остатъчно лъчене от Големия взрив, при който се определя „Константата на Хъбъл” на 67,7 km/s/Mps. От друга страна, имаме нови измервания на пулсиращи звезди в близки галактики, също много точни, които определят „Константата на Хъбъл” на 73,4km/s/Mps. Те са по-близки до нас във времето. И двете измервания претендират, че са коректни и много точни. Разминаването между тях е от порядъка на 500 км/ч за милион светлинни години. Учените наричат това разминаване ,,напрежение’’ между двете измервания. Те сякаш разпъват статистиката на различни страни и тя трябва някъде да се събере.

Новата физика

Как ще се събере? Днес никой не знае. Възможно е нашият космологичен модел да е погрешен. Видно е, че Вселената се разширява по-бързо близо до нас, отколкото можем да очакваме, отблъсквайки се от по-далечни измерения. Измерванията на космическия микровълнов фон не отчитат локалното разширение, а го прогнозират чрез модел – нашият космологичен модел. Той беше изключително успешен в предсказването и описанието на много наблюдавани данни във Вселената. Затова, макар че този модел може би е неправилен, никой не е измислил прост, убедителен модел, способен да обясни и това, и всичко, което наблюдаваме.

Например, ние можем да се опитаме да обясним това с новата Теория за гравитацията, но други наблюдения ще ни противоречат. Или можем да потърсим обяснение в новата Теория за тъмната материя или тъмната енергия, но тогава други наблюдения ще ни противоречат – и така нататък. Ето защо, ако това ,,напрежение’’е свързано с новата физика, то тя все още не ни е известна.

А може би по-прецизен анализ вбъдеще ще открие някой невидим ефект, който е бил пропуснат… Но възможно е това просто да е статистическа случайност, която ще изчезне, щом се съберат повече данни.

В наше време не е ясно какво съчетание от новата физика, систематически ефекти или нови данни ще разреши тази ,,напрегнатост’’, но нещо непременно ще се проясни. Картината на Вселената, като разширяващ се кекс, може би е невярна и пред космолозите стои сложната задача да нарисуват друга. Ако за обяснение на резултатите от нови измервания е необходима нова физика, тогава вероятно и ние ще променим нашата представа за Космоса.

Категория:
Космос · Любопитно · Наука

Коментирай

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *

Бижута с Истински Цветя

Menu Title