Орчин үеийн эрдэмтэд хүртэл Их тэсрэлтээс өмнө орчлон ертөнцөд юу байсныг баттай хэлж чадахгүй. Хамгийн алдартай нь нууцын хөшгийг өргөх хэд хэдэн таамаглал байдаг нарийн төвөгтэй асуудлуудорчлон ертөнцийн.
Материаллаг ертөнцийн үүсэл
20-р зууныг хүртэл ертөнцийг бурхан бүтээсэн гэж үздэг шашны үзлийг дэмжигч хоёр л байсан. Эрдэмтэд харин ч эсрэгээрээ орчлон ертөнцийн хүний гараар бүтсэн мөн чанарыг хүлээн зөвшөөрөхөөс татгалзав. Физик, одон орон судлаачид сансар огторгуй байсаар ирсэн, дэлхий хөдөлгөөнгүй, бүх зүйл хэдэн тэрбум жилийн өмнөх шигээ хэвээр байх болно гэсэн санааг дэмжигчид байсан.
Гэсэн хэдий ч хурдасгасан шинжлэх ухааны дэвшилзууны эхэн үед судлаачид харь гаригийн орон зайг судлах боломж нээгдэхэд хүргэсэн. Тэдний зарим нь Их тэсрэлтээс өмнө орчлон ертөнцөд юу байсан бэ гэсэн асуултад хамгийн түрүүнд хариулахыг оролдсон.
Хаббл судалгаа
20-р зуун өнгөрсөн үеийн олон онолыг устгасан. Суллагдсан орон зайд өнөөг хүртэл үл ойлгогдох нууцуудыг тайлбарласан шинэ таамаглал гарч ирэв. Эрдэмтэд орчлон ертөнц тэлэлтийн баримтыг тогтоосноор бүх зүйл эхэлсэн. Үүнийг Эдвин Хаббл хийсэн. Тэрээр алс холын галактикууд дэлхийд ойрхон байдаг сансар огторгуйн бөөгнөрөлүүдээс гэрлээр ялгаатай байдгийг олж мэдэв. Энэхүү хэв маягийг нээсэн нь Эдвин Хабблын тэлэлтийн хуулийн үндэс болсон.
Ажиглагч хаана ч байсан бүх галактикууд түүнээс "зугтдаг" нь тодорхой болсон үед Их тэсрэлт ба Орчлон ертөнцийн үүсэл гарлыг судалжээ. Үүнийг хэрхэн тайлбарлаж болох вэ? Нэгэнт галактикууд хөдөлж байгаа болохоор ямар нэгэн эрчим хүчээр урагш тэмүүлдэг гэсэн үг. Үүнээс гадна физикчид нэгэн цагт бүх ертөнц нэг цэгт байрлаж байсныг тооцоолсон байдаг. Зарим нэг түлхэлтийн улмаас тэд санаанд багтамгүй хурдтайгаар бүх чиглэлд хөдөлж эхлэв.
Энэ үзэгдлийг "Их тэсрэлт" гэж нэрлэдэг. Орчлон ертөнцийн гарал үүслийг энэхүү эртний үйл явдлын онолын тусламжтайгаар яг таг тайлбарлав. Хэзээ болсон бэ? Физикчид галактикуудын хөдөлгөөний хурдыг тодорхойлж, анхны "түлхэлт" үүсэх үед тооцоолох томъёог гаргажээ. Яг нарийн тооҮүнийг хэн ч нэрлэхгүй, гэхдээ энэ үзэгдэл ойролцоогоор 15 тэрбум жилийн өмнө болсон.
Их тэсрэлтийн онол үүссэн
Бүх галактикууд гэрлийн эх үүсвэр байдаг гэдэг нь Big Bang-ийг гаргасан гэсэн үг юм асар их хэмжэээрчим хүч. Болсон явдлын голомтоос холдох тусам дэлхий ертөнц алддаг тэр л гэрэл гэгээг төрүүлсэн хүн юм. Их тэсрэлтийн онолыг анх Америкийн одон орон судлаач Роберт Вилсон, Арно Пензиас нар баталжээ. Тэд цахилгаан соронзон сансрын богино долгионы арын цацрагийг нээсэн бөгөөд температур нь Кельвиний хэмжүүрээр гурван градус (өөрөөр хэлбэл -270 Цельс) байв. Энэхүү олдвор нь анх орчлон ертөнц маш халуун байсан гэсэн санааг дэмжсэн юм.
Их тэсрэлтийн онол нь 19-р зуунд боловсруулсан олон асуултад хариулсан. Гэсэн хэдий ч одоо шинэ хүмүүс гарч ирэв. Жишээлбэл, Их тэсрэлтийн өмнө орчлон ертөнцөд юу байсан бэ? Ийм асар их энерги ялгаруулж байхад бодис бүх чиглэлд жигд бус тархах ёстой атал яагаад ийм нэгэн төрлийн байдаг вэ? Вилсон, Арно нарын нээлтүүд нь сансар огторгуйд муруйлт 0 байдаг нь батлагдсан тул сонгодог Евклидийн геометрт эргэлзээ төрүүлэв.
Инфляцийн онол
Шинэ асуултууд үүнийг харуулсан орчин үеийн онолдэлхийн гарал үүсэл нь хэсэгчилсэн бөгөөд бүрэн бус юм. Гэсэн хэдий ч удаан хугацаагаар 60-аад онд нээсэн зүйлээс цааш ахих боломжгүй юм шиг санагдаж байв. Зөвхөн эрдэмтдийн хийсэн сүүлийн үеийн судалгаагаар шинэ чухал зарчмыг боловсруулах боломжтой болсон онолын физик. Энэ бол маш хурдан үзэгдэл байв инфляцийн тэлэлтОрчлон ертөнц. Үүнийг судалж, ашиглан тайлбарласан квант онолталбайнууд ба ерөнхий онолЭйнштейний харьцангуйн онол.
Тэгвэл Их тэсрэлтийн өмнө орчлон ертөнцөд юу байсан бэ? Орчин үеийн шинжлэх ухаанЭнэ үеийг "инфляци" гэж нэрлэдэг. Эхэндээ бүх төсөөллийн орон зайг дүүргэх талбар л байсан. Үүнийг уулнаас доош хаясан цасан бөмбөгтэй зүйрлэж болно цаст уул. Бөөн нь доошоо эргэлдэж, хэмжээ нь нэмэгдэх болно. Үүнтэй адилаар талбай санамсаргүй хэлбэлзлээс болж бүтцээ төсөөлшгүй хугацаанд өөрчилсөн.
Нэг төрлийн тохиргоо үүсэх үед урвал явагдсан. Энэ нь ертөнцийн хамгийн том нууцуудыг агуулдаг. Их тэсрэлтийн өмнө юу болсон бэ? Одоогийн зүйлтэй огт адилгүй инфляцийн талбар. Урвалын дараа Орчлон ертөнцийн өсөлт эхэлсэн. Хэрэв бид цасан бөмбөгтэй зүйрлүүлбэл эхнийх нь дараа бусад цасан бөмбөлгүүд доошоо эргэлдэж, хэмжээ нь нэмэгддэг. Энэ систем дэх Их тэсрэлтийн мөчийг асар том блок ангал руу унаж, эцэст нь газартай мөргөлдсөн хоёр дахь мөчтэй харьцуулж болно. Тэр үед асар их хэмжээний энерги ялгарсан. Одоо ч дуусч чадахгүй байна. Энэ нь дэлбэрэлтийн хариу урвал үргэлжилж байгаатай холбоотой бөгөөд өнөөдөр манай орчлон ертөнц улам бүр нэмэгдэж байна.
Матери ба талбар
Орчлон ертөнц одоо төсөөлшгүй олон тооны од болон бусад зүйлээс бүрддэг сансрын биетүүд. Энэхүү материас асар их энерги ялгардаг нь энерги хадгалагдах физик хуультай зөрчилддөг. Энэ юу гэсэн үг вэ? Энэ зарчмын мөн чанар нь хязгааргүй хугацааны туршид систем дэх энергийн хэмжээ өөрчлөгдөөгүй хэвээр байгаа явдал юм. Гэхдээ энэ нь өргөжиж буй манай Орчлон ертөнцтэй хэрхэн нийцэх вэ?
Инфляцийн онол энэ асуултад хариулж чадсан. Орчлон ертөнцийн ийм нууцыг тайлах нь маш ховор байдаг. Их тэсрэлтийн өмнө юу болсон бэ? Инфляцийн талбар. Дэлхий үүссэний дараа бидэнд танил болсон бодисууд байр сууриа эзэлжээ. Гэсэн хэдий ч, үүнээс гадна Орчлон ертөнцөд бас байдаг сөрөг энерги. Эдгээр хоёр объектын шинж чанар нь эсрэгээрээ байдаг. Энэ нь бөөмс, од, гариг болон бусад бодисоос гарч буй энергийг нөхдөг. Энэхүү харилцаа нь Орчлон ертөнц яагаад хараахан хар нүх болон хувираагүй байгааг мөн тайлбарлаж байна.
Их тэсрэлт анх тохиолдоход дэлхий юу ч сүйрэхэд хэтэрхий жижиг байсан. Одоо орчлон ертөнц тэлэх үед түүний тодорхой хэсэгт орон нутгийн хар нүхнүүд гарч ирэв. Тэдний таталцлын орон эргэн тойрон дахь бүх зүйлийг шингээдэг. Түүнээс гэрэл ч гарч чадахгүй. Тийм ч учраас ийм нүхнүүд хар өнгөтэй болдог.
Орчлон ертөнцийн тэлэлт
Хэдийгээр онолын үндэслэл инфляцийн онол, Их тэсрэлтийн өмнө орчлон ертөнц ямар байсан нь тодорхойгүй хэвээр байна. Хүний төсөөлөл энэ зургийг төсөөлж чадахгүй. Үнэн хэрэгтээ инфляцийн талбар биет бус байна. Үүнийг физикийн ердийн хуулиар тайлбарлах боломжгүй юм.
Их тэсрэлт болоход инфляцийн талбар гэрлийн хурдаас давсан хурдаар тэлж эхэлсэн. Физик үзүүлэлтүүдийн дагуу Орчлон ертөнцөд энэ үзүүлэлтээс илүү хурдан хөдөлж чадах материал байхгүй. Гэрэл даяар тархдаг одоо байгаа ертөнцгайхалтай тоогоор. Инфляцийн талбар нь биет бус шинж чанараараа бүр илүү хурдацтай тархав.
Орчлон ертөнцийн өнөөгийн байдал
Орчлон ертөнцийн хувьслын өнөөгийн үе нь амьдрал оршин тогтноход хамгийн тохиромжтой үе юм. Эрдэмтэд энэ хугацаа хэр удаан үргэлжлэхийг тодорхойлоход хэцүү байна. Гэхдээ хэрэв хэн нэгэн ийм тооцоо хийсэн бол үр дүнд нь хэдэн зуун тэрбум жилээс багагүй тоо гарчээ. Нэг нь хүний амьдралийм сегмент нь маш том учраас тэр ч байтугай дотор математикийн тооцоохүчийг ашиглан бичих ёстой. Өнөөгийн цагийг орчлон ертөнцийн өмнөх үеийнхээс хамаагүй сайн судалсан. Их тэсрэлтийн өмнөх үйл явдал ямар ч тохиолдолд зөвхөн онолын судалгаа, зоримог тооцооллын сэдэв хэвээр үлдэх болно.
Материаллаг ертөнцөд цаг хугацаа хүртэл харьцангуй үнэ цэнэ хэвээр байна. Жишээлбэл, дэлхийгээс 14 тэрбум гэрлийн жилийн зайд оршдог квазарууд (одон орон судлалын нэг төрөл) бидний ердийн "одоо"-оос 14 тэрбум гэрлийн жилээр хоцорч байна. Энэ цагийн зөрүү асар их байна. Математикийн хувьд ч гэсэн тодорхойлоход хэцүү байдаг, тэр байтугай хүний төсөөллийн тусламжтайгаар ийм зүйлийг тодорхой төсөөлөхийн аргагүй (хамгийн их догшин ч гэсэн).
Орчин үеийн шинжлэх ухаан нь бидний бүх амьдралыг онолын хувьд тайлбарлаж чаддаг материаллаг ертөнц, Big Bang дөнгөж тохиолдсон түүний оршин тогтнох секундын эхний хэсгүүдээс эхлэн. Бүрэн түүхОрчлон ертөнц нөхөн сэргэсээр байна. Одон орон судлаачид шинэ зүйлийг нээж байна гайхалтай баримтуудорчин үеийн болон сайжруулсан судалгааны төхөөрөмжөөр (телескоп, лаборатори гэх мэт).
Гэсэн хэдий ч одоог хүртэл ойлгогдохгүй байгаа үзэгдлүүд бас байдаг. Жишээлбэл, ийм цагаан толбо нь түүний харанхуй энерги юм. Энэхүү далд массын мөн чанар нь өнөө үеийн хамгийн боловсролтой, дэвшилтэт физикчдийн ухамсрыг хөдөлгөсөөр байна. Нэмж дурдахад, Орчлон ертөнцөд эсрэг бөөмсөөс илүү олон тоосонцор байсаар байгаа шалтгаануудын талаар нэг ч үзэл бодол гарч ирээгүй байна. Энэ талаар хэд хэдэн томъёолсон. суурь онолууд. Эдгээр загваруудын зарим нь хамгийн алдартай боловч олон улсын шинжлэх ухааны нийгэмлэгийн аль нь ч ийм байдлаар хүлээн зөвшөөрөгдөөгүй байна
20-р зууны бүх нийтийн мэдлэг, асар том нээлтүүдийн цар хүрээгээр эдгээр цоорхой нь маш бага юм шиг санагддаг. Гэхдээ ийм "жижиг" баримт, үзэгдлийн тайлбар нь хүн төрөлхтний энэ шинжлэх ухааныг бүхэлд нь ойлгох үндэс суурь болж байгааг шинжлэх ухааны түүх атаархмаар тогтмол харуулж байна. энэ тохиолдолд бид ярьж байнаодон орон судлалын тухай). Тиймээс ирээдүй хойч үеийн эрдэмтдэд Орчлон ертөнцийн мөн чанарыг танин мэдэх тал дээр хийх зүйл, нээх зүйл байх нь гарцаагүй.
Сэдвийн курсын ажил " Онолын үндэсдэвшилтэт технологи"
Гүйцэтгэсэн: Лариса Мирзоджоновна Белозерская, I курс
Москва муж нээлттэй их сургууль, салбар
Космологи бол орчлон ертөнцийн нэг хэсэг болох дэлхийн одон орны ажиглалтаар бүрхэгдсэн бүх зүйлийн онолыг багтаасан Орчлон ертөнцийн физик судалгаа юм.
Хамгийн том амжилт орчин үеийн сансар судлалИх тэсрэлтийн онол гэж нэрлэгддэг орчлон ертөнц тэлэхийн загвар болсон.
Энэ онолын дагуу бүх ажиглагдах орон зай тэлж байна. Гэхдээ хамгийн эхэнд юу болсон бэ? Сансар огторгуйн бүх бодис анхны агшинд шууд утгаараа юу ч биш болж, нэг цэгт шахагдсан байв. Энэ нь гайхалтай асар их нягтралтай байсан - үүнийг төсөөлөхийн аргагүй, нэгийн дараа 96 тэг байгаа тоогоор илэрхийлэгддэг - мөн адил төсөөлшгүй өндөр температур. Одон орон судлаачид энэ төлөвийг онцгой байдал гэж нэрлэсэн.
Яагаад ч юм энэ гайхалтай тэнцвэрт байдал гэнэт үйлдлээс болж эвдэрсэн таталцлын хүч- "Анхдагч бодис" -ын хязгааргүй асар их нягтралыг харгалзан тэд ямар байсныг төсөөлөхөд ч бэрх юм!
Эрдэмтэд энэ мөчийг "Big Bang" гэж нэрлэсэн. Орчлон ертөнц тэлж, хөрж эхлэв.
Орчлон ертөнц ямар төрөлт болох "халуун" эсвэл "хүйтэн" гэсэн асуулт тэр даруй хоёрдмол утгагүй шийдэгдээгүй бөгөөд одон орон судлаачдын оюун ухааныг удаан хугацаанд эзэмдэж байсныг тэмдэглэх нь зүйтэй. Асуудлын сонирхол нь хоосон зүйлээс хол байсан - эцэст нь биеийн байдалАнхны агшин дахь матери нь жишээлбэл, Орчлон ертөнцийн наснаас хамаардаг. Үүнээс гадна өндөр температурт термоядролын урвал явагдах боломжтой. Тиймээс, химийн найрлага"Халуун" орчлон ертөнц нь "хүйтэн" орчлон ертөнцийн найрлагаас ялгаатай байх ёстой. Энэ нь эргээд хөгжлийн хэмжээ, хурдыг тодорхойлдог селестиел биетүүд...
Хэдэн арван жилийн турш орчлон ертөнцийн "халуун" ба "хүйтэн" төрөлт хоёр хувилбар нь сансар судлалд ижил нөхцөлтэйгээр оршин тогтнож, дэмжигчид болон шүүмжлэгчидтэй байв. Асуудал "жижиг" хэвээр үлдсэн тул тэдгээрийг ажиглалтаар баталгаажуулах шаардлагатай байв.
Орчин үеийн одон орон судлал нь халуун орчлон ертөнц ба Big Bang гэсэн таамаглалыг нотлох баримт байгаа эсэх асуултад эерэг хариулт өгч чадна. 1965 онд нэгэн нээлт хийсэн бөгөөд энэ нь эрдэмтдийн үзэж байгаагаар урьд өмнө Орчлон ертөнц маш нягт, халуун байсныг шууд баталж байна. Сансар огторгуйд ямар ч од, галактик, ямар ч алс холын эрин үед үүссэн цахилгаан соронзон долгион байдаг нь тогтоогджээ. нарны систем.
Ийм цацраг байх магадлалыг одон орон судлаачид эртнээс урьдчилан таамаглаж байсан. 1940-өөд оны дундуур. Америкийн физикчЖорж Гамов (1904-1968) Орчлон ертөнц үүсэх, үүсэл гарлын асуудлыг авч үзсэн. химийн элементүүд. Гамов болон түүний шавь нарын хийсэн тооцоолол нь орчлон ертөнц оршин тогтнох эхний секундэд маш их зүйл байсан гэж төсөөлөх боломжийг олгосон. өндөр температур. Халаасан бодис "гэрэлтэв" - энэ нь цахилгаан соронзон долгионыг ялгаруулсан. Гамов тэднийг бас ажиглах хэрэгтэй гэж санал болгов орчин үеийн эрин үесул радио долгион хэлбэрээр, тэр ч байтугай энэ цацрагийн температурыг урьдчилан таамагласан - ойролцоогоор 5-6 К.
1965 онд Америкийн эрдэмтэд радио инженер Арно Пензиас, Роберт Вилсон нар бүртгүүлжээ сансрын цацраг, энэ нь тухайн үед мэдэгдэж байсантай холбоотой байж болохгүй сансрын эх сурвалж. Одон орон судлаачид ойролцоогоор 3 К-ийн температуртай энэхүү цацраг нь орчлон ертөнц гайхалтай байсан тэр алс холын үеийн дурсгал (Латин хэлнээс "үлдэгдэл" гэсэн үгнээс - "relic") гэсэн дүгнэлтэд хүрсэн байна. халуун. Одоо одон орон судлаачид орчлон ертөнцийн "халуун" төрөлтийг сонгох боломжтой болсон. А.Пензиас, Р.Вилсон нар 1978 онд сансрын богино долгионы дэвсгэрийг нээснийхээ төлөө Нобелийн шагнал хүртжээ. албан ёсны нэр сансрын бичил долгионы дэвсгэр цацраг) 7.35 см-ийн долгион дээр.
Их тэсрэлт бол орчлон ертөнцийн үүслийг өгсөн нэр юм. Энэхүү үзэл баримтлалын хүрээнд Орчлон ертөнцийн анхны төлөв нь бүх бодис, энерги төвлөрсөн онцгой цэг гэж нэрлэгддэг цэг байсан гэж үздэг. Тэр эцэс төгсгөлгүй тодорхойлогддог байв өндөр нягтралтайасуудал. Ганц байдлын цэгийн онцлог шинж чанар нь тодорхойгүй, яг л онцгой байдлын төлөвөөс өмнө юу байсан нь тодорхойгүй байдаг.
Тэлэлтийн эхлэл болох цаг хугацааны тэг цэгээс хойшхи үйл явдлуудын ойролцоогоор он дарааллыг доор үзүүлэв.
| Дэлбэрэлтээс хойшхи хугацаа | Температур (Кельвиний градус) | Үйл явдал | Үр дагавар |
| 0 - 5*10-44 секунд | 1,3*1032 | Баттай мэдээлэл алга | |
| 5*10-44 - 10-36 секунд | 1,3*1032 – 1028 | Мэдэгдэж байгаа үйл ажиллагааны эхлэл физикийн хуулиуд, инфляцийн тэлэлтийн эрин үе | Орчлон ертөнцийн тэлэлт өнөөг хүртэл үргэлжилсээр байна |
| 10-36 - 10-4 секунд | 1028 – 1012 | Эрин үе завсрын бозонууд, дараа нь – адроны эрин үе, чөлөөт кваркуудын оршин тогтнол | |
| 10-4 - 10-3 секунд | 1012 – 1010 | Чөлөөт кваркуудаас бөөмс ба эсрэг бөөмс үүсэх, түүнчлэн тэдгээрийг устгах, нейтриногийн хувьд материйн ил тод байдал үүсэх. | Барион тэгш бус байдал үүсэх, нейтрино реликт цацрагийн харагдах байдал |
| 10-3 - 10-120 секунд | 1010 – 109 | Гелийн цөм болон бусад хөнгөн химийн элементүүдийг нийлэгжүүлэх цөмийн урвалын явц | Химийн элементүүдийн анхдагч харьцааг тогтоох |
| 300 мянга - 1 сая жилийн хооронд | 3000 – 4500 | Рекомбинацийн эриний төгсгөл | CMB болон саармаг хийн харагдах байдал |
| 1 сая - 1 тэрбум жил | 4500 – 10 | Хийн таталцлын нэгэн төрлийн бус байдлын хөгжил | Од ба галактик үүсэх |
Анхны квантын төгсгөл болох 5·10-44 секундын өмнөх нөхцөл байдал, үйл явдлын талаар найдвартай мэдээлэл алга байна. ТУХАЙ физик үзүүлэлтүүдТухайн үеийн температур 1.3·1032 К, бодисын нягт 1096 кг/м3 орчим байсан гэж бид хэлж чадна. Өгөгдсөн утгууд нь хэрэглээний хязгаар юм одоо байгаа онолууд. Тэдгээр нь гэрлийн хурд, таталцлын тогтмол, Планк ба Больцманы тогтмолуудын хоорондын хамаарлаас үүсдэг бөгөөд үүнийг "Планк" гэж нэрлэдэг.
5·10-44-ээс 10-36 секунд хүртэлх үйл явдлуудыг загварт тусгасан болно. инфляцийн ертөнц”, энэ танилцуулгын хүрээнд өгөх боломжгүй хэцүү тайлбар. Гэсэн хэдий ч энэ загварын дагуу орчлон ертөнцийн тэлэлт нь энергийн эзэлхүүний концентрацийг бууруулалгүйгээр, бодис ба энергийн анхдагч хольцын сөрөг даралтын дор, өөрөөр хэлбэл материаллаг объектуудын түлхэлтээр явагдсан гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. бие биенээсээ, энэ нь өнөөг хүртэл үргэлжилж байгаа Орчлон ертөнцийг тэлэх шалтгаан болсон.
Дэлбэрэлт эхэлснээс хойш 10-36-10-4 секундын хугацаанд болсон үйл явцыг ойлгохын тулд энгийн бөөмийн физикийн гүнзгий мэдлэг шаардлагатай. Энэ хугацаанд цахилгаан соронзон цацраг болон энгийн бөөмс - янз бүрийн төрөлмезон, гиперон, протон ба антипротон, нейтрон ба антинейтрон, нейтрино ба антинейтринос гэх мэт. тэнцвэрт байдалд байсан, өөрөөр хэлбэл. тэдгээрийн эзэлхүүний концентраци тэнцүү байв. Маш чухал үүрэгЭнэ үед эхлээд хүчтэй, дараа нь сул харилцан үйлчлэлийн талбарууд тоглодог.
10-4 - 10-3 секундын хугацаанд бүхэл бүтэн энгийн бөөмс үүссэн бөгөөд тэдгээр нь бие биенээ хувиргаж, одоо бүх ертөнцийг бүрдүүлдэг. Өмнө нь байсан энгийн тоосонцор ба эсрэг бөөмсийн дийлэнх олонх нь устаж үгүй болсон. Энэ үед барионы тэгш бус байдал үүссэн бөгөөд энэ нь барионуудын тоо нь эсрэг барионуудаас маш бага, ердөө нэг тэрбумын давсаны үр дүн байв. Энэ нь орчлон ертөнцийн инфляцийн тэлэлтийн эриний дараа шууд гарч ирсэн бололтой. 1011 градусын температурт орчлон ертөнцийн нягтрал аль хэдийн атомын цөмд хамаарах шинж чанартай болтлоо буурч, температур секундын мянганы нэгээр буурсан байна. Үүний зэрэгцээ одоо байгаа ба одоо үлдэгдэл нейтрино цацраг үүссэн. Гэсэн хэдий ч мэдэгдэхүйц нягтрал нь 400 ширхэг / см3-аас багагүй, түүний тусламжтайгаар олж авах боломжтой. амин чухал мэдээлэлОрчлон ертөнц үүссэн тэр үеийн тухай, түүнийг бүртгэх хараахан боломжгүй байна.
Үүний үр дүнд 10-3-аас 10-120 секундын хооронд термоядролын урвалуудгелийн цөм болон бусад хөнгөн химийн элементүүдийн маш цөөн тооны цөм үүссэн бөгөөд протонуудын нэлээд хэсэг болох устөрөгчийн цөмүүд атомын цөмд нийлээгүй. Тэд бүгд "далай"-д дүрэлзсэн хэвээр байв чөлөөт электронуудболон фотонууд цахилгаан соронзон цацраг. Энэ мөчөөс эхлэн анхдагч хийд эдгээр хийн массын 75-78% устөрөгч, 25-22% гелий гэсэн харьцаа тогтоогдсон.
300 мянгаас 1 сая жилийн хооронд орчлон ертөнцийн температур 3000-45000 К хүртэл буурч, дахин нэгдэх эрин үе эхэлсэн. Өмнө нь чөлөөт электронууд нь хөнгөн электронуудтай нийлдэг байв атомын цөмба протонууд. Устөрөгч, гели, хэд хэдэн лити атомын атомууд үүссэн. Энэ асуудал ил тод болж, өнөөг хүртэл ажиглагдсан сансрын богино долгионы арын цацраг түүнээс "сагджээ". Сансрын богино долгионы цацрагийн одоогийн ажиглагдаж буй бүх шинж чанарууд, жишээлбэл, янз бүрийн бүс нутгаас ирж буй урсгалын температурын хэлбэлзэл. тэнгэрийн бөмбөрцөгэсвэл тэдгээрийн туйлшрал нь тухайн үеийн бодисын шинж чанар, тархалтын дүр зургийг тусгадаг.
Орчлон ертөнц оршин тогтносны дараах эхний тэрбум жилийн хугацаанд түүний температур 3000-45000 К-ээс 300 К хүртэл буурчээ. Энэ хугацаанд цахилгаан соронзон цацрагийн эх үүсвэрүүд болох од, квазар гэх мэт. Орчлон ертөнцөд хараахан бүрдээгүй Энэ эрин үеийг орчлон ертөнцийн "Харанхуй үе" гэж нэрлэдэг.
Их тэсрэлт
Их тэсрэлт. Энэ бол орчлон ертөнцийн гарал үүслийн тухай, эсвэл та хүсвэл, онолын нэр юм. Ийм аймшигт, айдас төрүүлсэн үйл явдалд нэр нь хэтэрхий хөнгөмсөг байж магадгүй юм. Хэрэв та өөрөөсөө маш их асууж байсан бол ялангуяа аймшигтай хэцүү асуултуудорчлон ертөнцийн тухай.
Жишээлбэл, хэрэв орчлон ертөнц бол бүх зүйл юм бол энэ нь хэрхэн эхэлсэн бэ? Тэгээд үүнээс өмнө юу болсон бэ? Хэрэв орон зай хязгааргүй биш бол түүний цаана юу байх вэ? Энэ зүйл яг хаана тохирох ёстой вэ? "Хязгааргүй" гэдэг үгийг бид хэрхэн ойлгох вэ?
Эдгээр зүйлийг ойлгоход хэцүү байдаг. Түүгээр ч барахгүй та энэ тухай бодож эхлэхэд ямар нэгэн сүрлэг, аймшигтай мэдрэмж төрдөг. Гэвч орчлон ертөнцийн талаарх асуултууд бол хүн төрөлхтөний түүхийн туршид өөрөөсөө асууж байсан хамгийн чухал асуултуудын нэг юм.
Орчлон ертөнцийн оршин тогтнох эхлэл юу байсан бэ?
Орчлон ертөнц оршин тогтнох нь 15 тэрбум жилийн өмнө болсон материйн асар том тэсрэлтээс эхэлсэн гэдэгт ихэнх эрдэмтэд итгэлтэй байдаг. Олон жилийн турш ихэнх эрдэмтэд орчлон ертөнцийн эхлэл нь асар том дэлбэрэлтээр үүсгэгдсэн гэсэн таамаглалыг хуваалцаж, эрдэмтэд үүнийг "Их тэсрэлт" гэж хошигнон нэрлэсэн. Тэдний бодлоор одоогоос 15 тэрбум жилийн өмнөх хэдэн тэрбум, сая галактик, ододоор дүрслэгдсэн бүх матери, бүх орон зай энэ өгүүлбэрт байгаа хэдхэн үгнээс хэтрэхгүй жижигхэн орон зайд багтаж байна.
Холбогдох материалууд:
Хамгийн их томоохон гаригуудОрчлон ертөнц
Орчлон ертөнц хэрхэн үүссэн бэ?
Эрдэмтэд 15 тэрбум жилийн өмнө энэхүү жижиг хэмжээ атомаас ч жижиг жижиг хэсгүүдэд хуваагдан орчлон ертөнц оршин тогтнох үндэс болсон гэж үздэг. Эхэндээ энэ нь мананцар байсан нарийн ширхэгтэй тоосонцор. Хожим нь эдгээр хэсгүүд нийлснээр атомууд үүссэн. Оддын галактикууд атомуудаас үүссэн. Тэр их тэсрэлтээс хойш орчлон ертөнц хийлдэг бөмбөлөг шиг тэлэх болсон.
Их тэсрэлтийн онолын талаархи эргэлзээ
Гэвч сүүлийн хэдэн жилийн хугацаанд Орчлон ертөнцийн бүтцийг судалж буй эрдэмтэд хэд хэдэн гэнэтийн нээлт хийжээ. Тэдний зарим нь Их тэсрэлтийн онолыг эргэлздэг. Та юу хийж чадах вэ, манай ертөнц энэ талаархи бидний тав тухтай санаатай үргэлж нийцдэггүй.
Дэлбэрэлтийн үед бодисын тархалт
Нэг асуудал бол орчлон ертөнц даяар материйн тархалт юм. Объект тэсрэх үед түүний агууламж бүх чиглэлд жигд нисдэг. Өөрөөр хэлбэл, анх матери бага хэмжээгээр шахагдаж, дараа нь дэлбэрч байсан бол энэ бодис Ертөнцийн орон зайд жигд тархсан байх ёстой.
Гэсэн хэдий ч бодит байдал нь хүлээгдэж буй санаанаас тэс өөр юм. Бид маш жигд бус дүүрэн орчлон ертөнцөд амьдардаг. Сансар огторгуйг харахад бие биенээсээ хол зайд бие даасан бөөгнөрөл гарч ирдэг. Асар том галактикууд энд тэнд тархсан байдаг гадаад орон зай. Галактикуудын хооронд дүүргэгдээгүй асар том хоосон орон зай бий. Илүү ихийг өндөр түвшингалактикууд нь бөөгнөрөл - бөөгнөрөл, эдгээр нь мега кластерт хуваагддаг. Гэсэн хэдий ч эрдэмтэд яг ийм бүтэц хэрхэн, яагаад үүссэн бэ гэсэн асуултын талаар тохиролцоонд хүрээгүй байна. Нэмж дурдахад саяхан бүх зүйлд шинэ, бүр илүү ноцтой асуудал гарч ирэв.
Орчлон ертөнцийг бүхэлд нь, Метагалактикийг орчлон ертөнцийн нэг хэсэг болгон судалдаг шинжлэх ухаан гэж нэрлэдэг сансар судлал. Америкийн онолын физикч Жорж Гамов манай Орчлон ертөнц, i.e. Ойролцоогоор температуртай халуун төлөвт төрсөн метагалакси 10 32 К. Гамов энэ загварыг нэрлэжээ "Их тэсрэлтийн сансар судлал". Гамов энэ загвар дээр 10 жил ажилласан. 1948 онд тэрээр "онолыг нийтлэв. том тэсрэлт" Онолын дагуу "Их тэсрэлт"бидний орчлон ертөнц тэлж байна. Өргөтгөл эхэлсэн 15 тэрбум жилийн өмнөанхны маш халуун төлөвөөс. Энэ онолоор бол орчлон ертөнцийн матери анхны үед физик вакуум байдалд байсан. Физик вакуум тогтворгүй, сэтгэл хөдөлсөн төлөвтэй байсан тул асар их энерги: w=, энд г/см 3 нь вакуум бодисын нягт, ба -тай- гэрлийн хурд. Эрчим хүч нь асар их дарамт үүсгэдэг. Хэсэг хугацааны дараа 10 43 сек.,Асар их дарамтаас болж вакуум инфляци эхэлдэг, i.e. вакуум нь эрчим хүчээ алдаж эхэлдэг. 10 ─43 секундээс хойш. 10 ─35 секунд хүртэл вакуум бодис экспоненциалаар өргөжиж, хэмжээ нь 10 50 дахин нэмэгддэг. 10 ─35 секундээс 10 ─32 секунд хүртэлх хугацааны интервалд, фазын шилжилт, өөрөөр хэлбэл "Их тэсрэлт" бөгөөд энэ үед материйн вакуум төлөв дамжин өнгөрдөг туннелийн эффекттемпературтай халуун өтгөн орчлон болж хувирдаг 10 32 К,хэлбэрийн материтай цахилгаан соронзон долгион(радио долгион, хэт улаан туяаны, харагдахуйц, хэт ягаан туяа, рентген туяа, гамма туяа). Ийнхүү бидний орчлон ертөнц галт бөмбөлөг хэлбэрээр төрсөн бөгөөд үүнийг нэрлэдэг байв "Илем"(Грек ylem - анхдагч бодис). Илем бол цахилгаан соронзон долгион ба энгийн бөөмсийн саармаг хий юм. Хурдны улмаас өргөтгөлүүд,орчлон ертөнцийн асуудал хөргөнөмөн цацраг туяанаас үүссэн тоосонцор гарч ирдэг. Эхэндээ бөөмс болон эсрэг бөөмсийн тоо тэнцүү байсан. Дараа нь болдог аяндаа зөрчилтэгш хэм, энэ нь эсрэг бөөмсөөс бөөмс давамгайлахад хүргэдэг. Дэлбэрэлтээс хойшхи эхний секундэд тэд төрдөг адрон(барион ба мезон). Ойролцоогоор дараа 1000 сдэлбэрэлтийн дараа температур ойролцоогоор болно 10 10 Кпротон ба нейтроны агууламжийн тэгш байдал зөрчигдөж, протоны амьдрах хугацаа тэнцүү байна. 10 31 жил, мөн нейтроны амьдралын хугацаа ойролцоогоор үргэлжилнэ 800 с. Нейтрон задарч, харьцаа тогтоогдсон: 77% протон, 22% нейтрон. 1000 секундээс 10 000 секунд хүртэлх хугацааны интервалд хөнгөн устөрөгч ба гелийн атомууд үүсдэг. Бараг бүх нейтронууд гелий цөм үүсэхэд ордог бөгөөд дараах харилцаа тогтоогддог. 77% устөрөгч, 22% гелий. Эрдэмтэд Орчлон ертөнц үүсэх цаг хугацааны интервалыг хуваадаг дөрвөн "эрин үе"материйн оршихуйн давамгайлсан хэлбэрийн дагуу. 1. Адроны эрин үе 0.0001 секунд үргэлжилнэ. Адроны эрин бол хүнд хэсгүүдийн эрин үе юм. Бөөмийн нягт нь ρ>10 14 г/см 3, температур T>10 12 K. Эриний төгсгөлд тэгш хэмийн гэнэтийн зөрчил, бөөмс ба эсрэг бөөмийн тэгш байдал үүсдэг. Тэгш хэмийн эвдрэлийн шалтгаан нь барион цэнэгийг хадгалаагүйтэй холбоотой гэж үздэг. Үүний үр дүнд сая (10 6) эсрэг бөөмс тутамд нэг сая нэмэх нэг (10 6 +1) бөөмс байдаг. 2. Лептоны эрин үе. Эрин үеийн үргэлжлэх хугацаа 0.0001 сек-ээс 10 сек хүртэл, температур нь 10 10 К-ээс 10 12 К хүртэл, нягтрал нь 10 4-10 14 г / см 3 байна. Энэ эрин үед гол үүрэг гүйцэтгэдэг хөнгөн хэсгүүдпротон ба нейтроны хоорондох урвалд оролцдог. Протоныг нейтрон болгон хувиргах ба эсрэгээр нь харилцан хувирдаг. Му-мезон, электрон, нейтрино болон тэдгээрийн эсрэг бөөмсүүд аажмаар хуримтлагддаг. Эриний төгсгөлд лептонууд үүсдэг бөөмс ба эсрэг бөөмсийг устгах. Ийнхүү Орчлон ертөнцөд эсрэг бөөмс алга болж, бөөмс, цацраг туяа үлддэг. Орчлон ертөнц электрон нейтриногийн хувьд тунгалаг болдог. Эдгээр нейтрино өнөөг хүртэл амьд үлджээ. 3. Цацрагийн эрин үе.Түүний үргэлжлэх хугацаа 70 сая жил, температур нь 10 10 К-ээс 3000 К хүртэл буурч, нягт нь 10 4-өөс 10 -21 г / см 3 хүртэл байна. Цацрагийн эриний эхэн үед протон ба нейтроны тоо ойролцоогоор тэнцүү байна. Температур буурах тусам хэмжээ илүү олон протон байдагнейтроны задралын улмаас. Эрин үеийн төгсгөлд анхдагч атомууд үүсэх нөхцөл үүсч, үүний үр дүнд шинэ эрин үе - материйн эрин эхэлдэг. 4. Бодисын эрин үе.Энэ эрин үе нь "Их тэсрэлт"-ээс хойш 70 сая жилийн дараа эхэлсэн бөгөөд ойролцоогоор 3000К температуртай, ойролцоогоор 10 4 г/см3 нягттай байв. Эриний эхэн үед цацрагийн нягт ба бодисын нягт (бөөмс) тэнцүү байсан - ойролцоогоор 10 -26 г / см 3, тэдгээр нь дулааны тэнцвэрт байдалд байсан. Тэнцвэрт хувьслын процесс явагдахгүй, өөрөөр хэлбэл бодис илүү төвөгтэй болж чадахгүй. Гэсэн хэдий ч орчлон ертөнц тэлэхийн хэрээр янз бүрийн хуулийн дагуу бодис хөрж, цацраг туяа хөрдөг. Орчлон ертөнцийн хэмжээсийн квадраттай урвуу харьцаатайгаар бодисын температур буурдаг. T бодис ~1/R 2. Цацрагийн температур нь орчлон ертөнцийн хэмжээтэй урвуу хамааралтайгаар буурдаг. T цацраг ~1/R.Тиймээс, бодис илүү хурдан хөрнө. Орчлон ертөнц тэнцвэрт байдлаас тэнцвэргүй байдалд шилждэг. Эрх мэдэл таталцал нь тогтворгүй байдлыг бий болгодог, мөн турбулент хөдөлгөөн үүсгэдэг цочролын долгион. Энэ бүхэн нь орчлон ертөнцийн материйн хуваагдалд хүргэдэг. Цацраг, энгийн тоосонцор, устөрөгч, гелийн атомуудаас бүрдсэн жижиг, том хийн үүлнүүд үүсдэг. 3 цагаас 3 сая жил хүртэлх хугацааны интервалд жижиг үүлнээс одод, том үүлнээс бүхэл бүтэн галактикууд үүсдэг. Од үүсэх механизм, Америкийн эрдэмтэн Трамплер (1930) эхлээд тайлбарлавхий, тоосны үүл шахагдаж, халах нь доторх даралт, температур нэмэгдэж, шахалтыг удаашруулдаг. 20 сая градусын температурт эхэлдэг цөмийн урвал, дэлбэрэлт болж, шинэ од гарч ирнэ. Манай нар 1 сая жилийн дараа буюу 5 тэрбум жилийн өмнө энэ аяллыг хийсэн. « Миний хувьд амьдрал миний хяналтаас гадуур, бүр хэрэгжих боломжгүй зүйлд санаа зовоход хэтэрхий богинохон. Тиймээс тэд "Дэлхий хар нүхэнд залгигдвал, эсвэл орон зай цаг хугацааны гажуудал тохиолдвол яах вэ - энэ нь санаа зовох шалтгаан мөн үү?" Миний хариулт бол үгүй, учир нь бид энэ тухай орон-цаг хугацааны бидний... байрандаа хүрэхэд л мэдэх болно. Байгаль цагаа зөв гэж шийдэх үед бид цочирддог: дууны хурд, гэрлийн хурд, цахилгаан импульсийн хурд гэх мэт - бид эргэн тойрныхоо мэдээлэл ба түүнийг хүлээн авах чадвар хоорондын цаг хугацааны хоцрогдлын хохирогч байх болно.» Нил деГрасс Тайсон Цаг хугацаа бол гайхалтай зүйл. Энэ нь бидэнд өнгөрсөн, одоо, ирээдүйг өгдөг. Цаг хугацаанаас болж бидний эргэн тойрон дахь бүх зүйл настай байдаг. Жишээлбэл, дэлхийн нас ойролцоогоор 4.5 тэрбум жил байна. Ойролцоогоор ижил тооны жилийн өмнө бидэнтэй хамгийн ойрхон од болох Нар мөн галд автсан. Хэрэв энэ зураг таны сэтгэлийг хөдөлгөм мэт санагдаж байвал манай төрөлх Нарны аймаг үүсэхээс нэлээд өмнө бидний амьдарч буй галактик буюу Сүүн зам гарч ирснийг бүү мартаарай. Эрдэмтдийн хамгийн сүүлийн үеийн тооцоогоор Сүүн замын нас 13.6 тэрбум жил байна. Гэхдээ бид галактикууд ч гэсэн өнгөрсөн үетэй гэдгийг баттай мэдэж байгаа бөгөөд сансар огторгуй нь ердөө л асар том, тиймээс бид цаашаа хайх хэрэгтэй. Энэхүү эргэцүүлэл нь биднийг бүх зүйл эхэлсэн тэр мөч буюу Их тэсрэлт рүү хөтөлдөг.
Хүмүүсийн эргэн тойрон дахь ертөнцийн талаарх ойлголт үргэлж хоёрдмол утгатай байсаар ирсэн. Хэн нэгэн оршин тогтнолд итгэдэггүй хэвээр байна өргөн уудам орчлонБидний эргэн тойронд зарим хүмүүс дэлхийг хавтгай гэж боддог. 20-р зуунд шинжлэх ухааны нээлт хийхээс өмнө дэлхийн гарал үүслийн тухай хэдхэн хувилбар байсан. Дагагчид шашны үзэл бодолбурханлаг оролцоо, бүтээлд итгэдэг өндөр оюун ухаан, санал нийлэхгүй байгаа хүмүүсийг заримдаа шатааж байсан. Бидний эргэн тойрон дахь ертөнц, мөн Орчлон ертөнц хязгааргүй гэдэгт итгэдэг өөр нэг тал байсан. Альберт Эйнштейн 1917 онд өөрийн амьдралынхаа бүтээл болох Харьцангуйн ерөнхий онолыг олон нийтэд толилуулж үг хэлэхдээ олон хүний хувьд бүх зүйл өөрчлөгдсөн. 20-р зууны суут ухаантан өөрийн гаргаж авсан тэгшитгэлээ ашиглан орон зай-цаг хугацааг сансар огторгуйн асуудалтай холбосон. Үүний үр дүнд орчлон ертөнц хязгаарлагдмал, хэмжээ нь өөрчлөгдөөгүй, ердийн цилиндр хэлбэртэй болох нь тогтоогджээ. Техникийн нээлтийн эхэн үед Эйнштейний онол хэтэрхий төвөгтэй байсан тул түүний үгийг хэн ч үгүйсгэж чадахгүй байв. хамгийн агуу оюун ухаан 20-р зууны эхэн үе. Өөр сонголт байхгүй байсан тул цилиндр хэлбэртэй суурин ертөнцийн загварыг шинжлэх ухааны нийгэмлэг манай дэлхийн нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн загвар болгон хүлээн зөвшөөрсөн. Гэсэн хэдий ч тэр хэдхэн жил амьдрах боломжтой байв. Физикчид эдгэрч чадсаны дараа шинжлэх ухааны бүтээлүүдЭйнштейн болон тэдгээрийг салгаж эхэлсэн бөгөөд үүнтэй зэрэгцэн харьцангуйн онол болон Германы эрдэмтний тодорхой тооцоололд тохируулга хийж эхлэв. 1922 онд "Известия Физик" сэтгүүлд гэнэт нэгэн нийтлэл хэвлэгджээ Оросын математикчАлександр Фридман, Эйнштейн буруу байсан бөгөөд бидний орчлон ертөнц хөдөлгөөнгүй биш гэж хэлсэн. Фридман сансар огторгуйн муруйлтын радиусын хувиршгүй байдлын тухай Германы эрдэмтдийн хэлсэн үг нь үнэн хэрэгтээ цаг хугацааны хувьд радиус өөрчлөгддөг гэж тайлбарлав. Үүний дагуу орчлон ертөнц тэлэх ёстой. Түүгээр ч зогсохгүй Фридман орчлон ертөнц яг хэрхэн тэлэх тухай өөрийн таамаглалыг энд өгүүлэв. Нийтдээ гурван загвар байсан: лугшилттай орчлон ертөнц (Орчлон ертөнц тодорхой давтамжтайгаар тэлж, хумигддаг гэсэн таамаглал); массаас тэлж буй ертөнц ба гурав дахь загвар нь цэгээс тэлэлт. Тэр үед тэнгэрлэг оролцоог эс тооцвол өөр ямар ч загвар байгаагүй тул физикчид Фридманы гурван загварыг бүгдийг нь хурдан анзаарч, өөрсдийн чиглэлд хөгжүүлж эхлэв. Оросын математикчийн ажил Эйнштейнийг бага зэрэг цочирдуулсан бөгөөд тэр жилдээ тэрээр Фридманы ажлын талаар санал бодлоо илэрхийлсэн нийтлэл хэвлүүлжээ. Үүнд Германы физикч өөрийн тооцоолол зөв болохыг батлахыг оролдсон байна. Энэ нь үнэхээр үнэмшилгүй зүйл болж, өөрийгөө үнэлэх сэтгэлийн зовиур бага зэрэг намдахад Эйнштейн "Известия Физик" сэтгүүлд өөр нэгэн тэмдэглэл нийтэлжээ. « Өмнөх нийтлэлдээ дээрх ажлыг шүүмжилсэн. Гэсэн хэдий ч ноён Крутковын надад мэдэгдсэн Фридманы захидлаас миний шүүмжлэл тооцооны алдаан дээр үндэслэсэн болно. Фридманы үр дүн зөв, шинэ гэрэл тусгаж байна гэж бодож байна». Эрдэмтэд манай орчлон ертөнцийн харагдах байдал, оршин тогтнох тухай Фридманы гурван загвар нь туйлын логик бөгөөд амьд явах эрхтэй гэдгийг хүлээн зөвшөөрөх ёстой байв. Энэ гурвыг математикийн тодорхой тооцоололоор тайлбарласан бөгөөд ямар ч асуулт үлдээхгүй. Нэг зүйлийг эс тооцвол: Орчлон ертөнц яагаад тэлэх болов? Эйнштейн, Фридман нарын мэдэгдэл шинжлэх ухааны нийгэмлэгийг орчлон ертөнцийн үүсэл гарлыг нухацтай эргэлзэхэд хүргэв. Харьцангуйн ерөнхий онолын ачаар бидний өнгөрсөн үеийг тодруулах боломж гарч ирсэн бөгөөд үүнийг физикчид ашиглахгүй байсангүй. Манай дэлхийн загварыг танилцуулахыг оролдсон эрдэмтдийн нэг бол Бельгийн астрофизикч Жорж Лемайтр юм. Лемайтр нь католик шашны санваартан байсан боловч нэгэн зэрэг математик, физикийн чиглэлээр суралцсан нь бидний цаг үеийн хувьд жинхэнэ утгагүй зүйл байсан нь анхаарал татаж байна. Жорж Лемайтр Эйнштейний тэгшитгэлийг сонирхож, тэдний тусламжтайгаар бидний орчлон ертөнц хуваагдал эхлэхээс өмнө орон зай, цаг хугацааны гадна байсан тодорхой нэг супер бөөмийн задралын үр дүнд үүссэн болохыг тооцоолж чадсан. дэлбэрэлт. Үүний зэрэгцээ, физикчид Лемайтр бол Орчлон ертөнц үүссэнийг анх удаа тодруулсан гэж тэмдэглэжээ. Дэлбэрсэн суператомын онол нь зөвхөн эрдэмтдэд төдийгүй орчин үеийн шинжлэх ухааны нээлтүүдэд сэтгэл дундуур байсан санваартнуудад тохирсон бөгөөд үүний тулд Библийн шинэ тайлбарыг гаргах шаардлагатай болсон. Их тэсрэлт нь шашинтай нэг их зөрчилдсөнгүй, магадгүй энэ нь зөвхөн шинжлэх ухаанд төдийгүй Бурханд үйлчлэхэд зориулагдсан Леметрийн хүмүүжилд нөлөөлсөн байх; 1951 оны 11-р сарын 22-нд Ромын хамба лам XII Пиус Их тэсрэлтийн онол нь дэлхийн гарал үүслийн талаарх Библи болон католик шашны сургаалтай зөрчилддөггүй гэж мэдэгдэв. Ортодокс лам нар мөн энэ онолыг эерэгээр харж байгаагаа мэдэгдэв. Энэ онолыг бусад шашныг дэмжигчид ч харьцангуй төвийг сахисан хүлээн авсан бөгөөд тэдний зарим нь бүр өөрсдийнхөө тухай ярьж байсан. судрууд Big Bang-ийн тухай ишлэлүүд байдаг. Гэсэн хэдий ч, Их тэсрэлтийн онол хэдий ч одоогоорнь нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн сансар судлалын загвар бөгөөд олон эрдэмтдийг мухардалд хүргэсэн. Нэг талаас супер бөөмийн дэлбэрэлт нь логикт бүрэн нийцдэг орчин үеийн физик, гэхдээ нөгөө талаас ийм дэлбэрэлтийн үр дүнд голчлон зөвхөн хүнд металлууд, ялангуяа төмөр. Гэсэн хэдий ч, Орчлон ертөнц нь ихэвчлэн хэт хөнгөн хий болох устөрөгч ба гелиээс бүрддэг. Ямар нэг зүйл тохирохгүй байсан тул физикчид дэлхийн гарал үүслийн онол дээр үргэлжлүүлэн ажиллав. Эхэндээ "Big Bang" гэсэн нэр томъёо байгаагүй. Леметр болон бусад физикчид зөвхөн "динамик хувьслын загвар" гэсэн уйтгартай нэрийг санал болгосон нь оюутнуудын эвшээлийг төрүүлэв. Зөвхөн 1949 онд Британийн одон орон судлаач, сансар судлаач Фрейд Хойл лекцүүдийнхээ нэг дээр: “Энэ онол нь орчлон ертөнц ганц бие болох явцад үүссэн гэсэн таамаглал дээр суурилдаг хүчтэй дэлбэрэлттиймээс зөвхөн байдаг дуусах цаг… Энэ Big Bang санаа надад огт хангалтгүй санагдаж байна.”. Тэр цагаас хойш энэ нэр томъёог шинжлэх ухааны хүрээлэлд өргөнөөр ашиглах болсон ба Орчлон ертөнцийн бүтцийн талаарх олон нийтийн ойлголт. Гэрлийн элементүүд байгаа нь физикчдийг төөрөлдүүлж, Их тэсрэлтийн онолыг баримтлагч олон хүн тэдгээрийн эх үүсвэрийг олохоор зорьсон. Олон жилийн турш тэд амжилтанд хүрч чадаагүй онцгой амжилт 1948 он хүртэл Ленинградын гайхалтай эрдэмтэн Жорж Гамов эцэст нь энэ эх сурвалжийг тогтоож чадсан юм. Гамов Фридманы шавь нарын нэг байсан тул багшийнхаа онолыг хөгжүүлэх ажлыг дуртайяа авчээ. Гамов орчлон ертөнцийн амьдралыг эсрэгээр нь төсөөлөхийг хичээж, цаг хугацааг ухрааж, дөнгөж тэлж эхэлсэн үе хүртэл эргүүлэв. Тэр үед бидний мэдэж байгаагаар хүн төрөлхтөн термоядролын нэгдлийн зарчмуудыг аль хэдийн нээсэн тул Фридман-Лемейрийн онол амьд явах эрхийг олж авсан. Орчлон ертөнц маш жижиг байх үед физикийн хуулийн дагуу маш халуун байсан. Гамоугийн хэлснээр, Их тэсрэлтийн дараахан секундын дараа сансар огторгуй шинэ ертөнцбие биетэйгээ харилцан үйлчилж эхэлсэн энгийн бөөмсөөр дүүрсэн. Үүний үр дүнд гелийн термоядролын нэгдэл эхэлсэн бөгөөд Одессын математикч Ральф Ашер Алфер Гамовын тооцоолж чадсан юм. Альферийн тооцоолсноор, Их тэсрэлтийн дараа ердөө тавхан минутын дараа орчлон ертөнц гелийээр дүүрсэн тул Их тэсрэлтийн онолыг эрс эсэргүүцэгчид хүртэл энэ загвартай эвлэрч, сансар судлалын гол загвар гэж хүлээн зөвшөөрөх хэрэгтэй болно. Гамов судалгааныхаа үр дүнд Орчлон ертөнцийг судлах шинэ арга замыг нээж өгөөд зогсохгүй Леметрийн онолыг дахин амилуулсан юм. Эрдэмтдийн талаарх хэвшмэл ойлголтыг үл харгалзан романтизмыг үгүйсгэх аргагүй юм. Гамов 1948 онд Их тэсрэлтийн үеийн супер халуун орчлон ертөнцийн онолын талаархи судалгаагаа "Химийн элементүүдийн үүсэл" бүтээлдээ нийтлүүлсэн. Туслах нөхдийнхөө хувьд тэрээр зөвхөн Ральф Ашер Альферийг төдийгүй Америкийн астрофизикч, ирээдүйн шагналтан Ханс Бетийг мөн онцолжээ. Нобелийн шагнал. Номын нүүрэн дээр: Альфер, Бете, Гамов нар гарч ирэв. Танд юу ч сануулахгүй байна уу? Гэсэн хэдий ч Леметрийн бүтээлүүд хоёр дахь амьдралаа авч байсан ч физикчид хамгийн их хариулт өгч чадаагүй хэвээр байна. сэтгэл хөдөлгөм асуулт: Big Bang-аас өмнө юу болсон бэ? Бүх эрдэмтэд Фридман-Леметрийн онолыг хүлээн зөвшөөрөөгүй ч нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн онолыг заах шаардлагатай болсон. сансар судлалын загвар. Жишээлбэл, "Их тэсрэлт" гэсэн нэр томъёог өөрөө бүтээсэн одон орон судлаач Фред Хойл үнэндээ дэлбэрэлт болоогүй гэдэгт итгэж, үүнийг батлахын тулд бүх амьдралаа зориулжээ. Гамоу болон түүний Их тэсрэлтийн онолын үндэслэлийг ичгүүртэй болгохын тулд Хойл болон ижил төстэй хүмүүс орчлон ертөнцийн үүслийн талаархи өөрсдийн загварыг боловсруулахаар шийджээ. Тэд орчлон ертөнц хөдөлгөөнгүй гэсэн Эйнштейний саналыг үндэс болгон авч, орчлонг тэлэх өөр шалтгааныг санал болгосон зарим зохицуулалтыг хийсэн. Лемайтр-Фридманы онолыг баримтлагчид орчлон ертөнц хязгааргүй жижиг радиустай нэг хэт нягт цэгээс үүссэн гэж үздэг бол Хойл бие биенээсээ холдож буй галактикуудын хооронд байрлах цэгүүдээс матери байнга үүсдэг гэж үздэг. Эхний тохиолдолд орчлон ертөнц бүхэлдээ нэг бөөмсөөс үүссэн бөгөөд түүний хамт хязгааргүй тооодод ба галактикууд. Өөр нэг тохиолдолд нэг цэг нь зөвхөн нэг галактик үүсгэх хангалттай бодисоор хангадаг. Хойлын онолын бүтэлгүйтэл нь хэдэн зуун тэрбум оддыг агуулсан галактикийг үүсгэсээр байгаа бодис хаанаас гарсныг хэзээ ч тайлбарлаж чадаагүй явдал юм. Чухамдаа Фред Хойл орчлон ертөнцийн бүтэц гэнэт гарч ирдэг гэдэгт хүн бүр итгэхийг санал болгосон. Хэдийгээр олон физикчид Хойлийн онолын шийдлийг олох гэж оролдсон ч хэн ч үүнийг хийж чадаагүй бөгөөд хэдэн арван жилийн дараа энэ санал ач холбогдлоо алджээ. Үнэн хэрэгтээ, Их тэсрэлтийн онол бидэнд олон асуултын хариултыг өгдөггүй. Жишээлбэл, оюун ухаанд жирийн хүнБидний эргэн тойрон дахь бүх бодис хэзээ нэгэн цагт атомаас хамаагүй жижиг хэмжээтэй нэг цэгт шахагдсан байсныг бид ойлгож чадахгүй. Энэ супер бөөмс хэрхэн халсан бол дэлбэрэлтийн урвал эхэлсэн бэ? 20-р зууны дунд үе хүртэл тэлэх орчлон ертөнцийн онол туршилтаар хэзээ ч батлагдаагүй тул дэлхий даяар өргөн тархаагүй байв. боловсролын байгууллагууд. 1964 онд Америкийн хоёр астрофизикч Арно Пензиас, Роберт Вилсон нар оддын тэнгэрээс ирж буй радио дохиог судлахаар шийдсэнээр бүх зүйл өөрчлөгдсөн. Тэнгэрийн биетүүдийн цацрагийг, тухайлбал Кассиопея А (одтой тэнгэр дэх радио ялгаруулалтын хамгийн хүчирхэг эх үүсвэрүүдийн нэг) -ийн цацрагийг сканнердаж байхдаа эрдэмтэд цацрагийн үнэн зөв мэдээллийг бүртгэхэд байнга саад болдог гадны дуу чимээг анзаарчээ. Тэд антенаа хаашаа чиглүүлэв, өдрийн аль ч цагт судалгаагаа эхлүүлсэн бай энэ шинж чанар, байнгын чимээ дагалдаж байв. Өмнө нь уурласан тодорхой хэмжээгээр, Пензиас, Вилсон нар энэ чимээ шуугианы эх сурвалжийг судлахаар шийдэж, гэнэтийн байдлаар дэлхийг өөрчилсөн нээлт хийсэн байна. Тэд ижил Big Bang-ийн цуурай болох реликт цацрагийг нээсэн. Манай орчлон нэг аяга халуун цайнаас хамаагүй удаан хөргөж байгаа бөгөөд бидний эргэн тойрон дахь бодис урьд өмнө нь маш халуун байсан бөгөөд одоо орчлон ертөнц тэлэхийн хэрээр хөргөж байна гэж НМХ-ноос үзэж байна. Тиймээс холбоотой бүх онолууд хүйтэн орчлон, ард хоцорч, Big Bang онолыг эцэст нь баталсан. Георгий Гамов өөрийн зохиолууддаа Их тэсрэлтээс хойш байгаа фотонуудыг сансарт илрүүлэх боломжтой гэж үзсэн техникийн тоног төхөөрөмж. Реликт цацраг нь Орчлон ертөнцийн оршин тогтнох тухай түүний бүх таамаглалыг баталжээ. Мөн манай орчлон ертөнцийн нас ойролцоогоор 14 тэрбум жил гэдгийг тогтоох боломжтой байв. Ердийнх шиг, хэзээ практик нотолгооямар ч онол, олон түмэн тэр даруй гарч ирдэг өөр үзэл бодол. Зарим физикчид сансар огторгуйн бичил долгионы арын цацрагийг нээсэн нь Их тэсрэлтийн нотолгоо гэж шоолж байв. Пензиас, Вилсон нар Нобелийн шагналтнууд болсон ч гэсэн түүхэн нээлт, тэдний судалгаатай санал нийлэхгүй олон хүн байсан. Орчлон ертөнцийн тэлэлт бүтэлгүйтсэнийг дэмжсэн гол аргументууд нь үл нийцэл ба логик алдаанууд. Жишээлбэл, дэлбэрэлт нь сансар огторгуйн бүх галактикийг адилхан хурдасгасан боловч Андромеда галактик биднээс холдохын оронд аажмаар боловч итгэлтэйгээр ойртож байна. Сүүн зам. Эрдэмтэд энэ хоёр галактик 4 тэрбум жилийн дараа бие биетэйгээ мөргөлдөх болно гэж таамаглаж байна. Харамсалтай нь хүн төрөлхтөн энэ болон бусад асуултад хариулахад хэтэрхий залуу хэвээр байна. Өнөө үед физикчид санал болгож байна янз бүрийн загваруудорчлон ертөнцийн оршин тогтнол. Тэдний олонх нь энгийн шүүмжлэлийг ч тэвчиж чаддаггүй бол зарим нь амьд явах эрхийг авдаг. 20-р зууны төгсгөлд Америкийн астрофизикч Эдвард Трайон Австралийн хамтран зүтгэгч Уоррен Керригийн хамт нэгэн үндсэн санааг дэвшүүлжээ. шинэ загварОрчлон, бие биенээсээ хамааралгүйгээр үүнийг хийсэн. Эрдэмтэд орчлон ертөнцийн бүх зүйл тэнцвэртэй байдаг гэсэн таамаглал дээр үндэслэн судалгаа хийсэн. Масс нь энергийг устгадаг ба эсрэгээр. Энэ зарчмыг зарчим гэж нэрлэх болсон Тэг орчлон. Энэ орчлонд материйн таталцал, түлхэлт тэнцвэртэй байдаг галактикуудын хоорондох онцгой цэгүүдэд шинэ матери үүсдэг. Эрдэмтэд хэсэг хугацааны дараа оршин тогтнохыг олж мэдсэн тул тэг ертөнцийн онолыг сүйрүүлсэнгүй. харанхуй бодис- манай орчлон ертөнцийн бараг 27 хувийг бүрдүүлдэг нууцлаг бодис. Орчлон ертөнцийн өөр 68.3% нь илүү нууцлаг, нууцлаг хар энергиэс бүрддэг. -д баярлалаа таталцлын нөлөө хар энергимөн орчлон ертөнцийн тэлэлтийг хурдасгасан гэж үздэг. Дашрамд хэлэхэд, сансар огторгуйд харанхуй энерги байгааг Эйнштейн өөрөө таамаглаж байсан бөгөөд түүний тэгшитгэл дэх ямар нэг зүйл орчлон ертөнцийг хөдөлгөөнгүй болгох боломжгүй гэдгийг олж харсан. Тиймээс тэрээр сансар судлалын тогтмолыг тэгшитгэлд нэвтрүүлсэн - Ламбда нэр томъёо, үүний төлөө тэрээр өөрийгөө дахин дахин буруутгаж, өөрийгөө үзэн яддаг байв. Орчлон ертөнцийн онолын хувьд хоосон орон зай нь Эйнштейний загварыг хэрэгжүүлэхэд хүргэдэг тусгай талбараар дүүрсэн юм. Ухаантай, тэр үеийн логикоор бол ийм талбар оршин тогтнох нь ердөө боломжгүй байсан ч үнэн хэрэгтээ Германы физикч харанхуй энергийг хэрхэн дүрслэхээ мэдэхгүй байв. ***Эйнштейн ба орчлон ертөнц
Дэлхийг өөрчилсөн онол
Устөрөгч ба гели хаанаас ирсэн бэ?
Эйнштейний хөдөлгөөнгүй ертөнцийг сэргээх оролдлого
Хойл бол бидний үед санал болгож буй эрдэмтдийн нэг болжээ өөр харагдах байдалдээр орчин үеийн ертөнц. Ихэнх физикчид нэхэмжлэлийн талаар дажгүй ханддаг ижил төстэй хүмүүс, гэхдээ энэ нь тэдэнд огтхон ч саад болохгүй.
Хариулаагүй асуултууд
Тэнцвэрийн онол
Бидний орчлон ертөнц хэрхэн, юунаас үүссэнийг бид хэзээ ч мэдэхгүй байж магадгүй юм. Түүний оршин тогтнохоос өмнө юу болсныг тогтоох нь бүр ч хэцүү байх болно. Хүмүүс тайлбарлаж чадахгүй зүйлээсээ айдаг тул эцсийн мөч хүртэл хүн төрөлхтөн бусад зүйлд итгэх болно. бурханлаг нөлөөБидний эргэн тойрон дахь ертөнцийг бий болгох.
