Орчлон ертөнцийн талаар бид юу мэддэг вэ, орон зай гэж юу вэ? Орчлон ертөнц бол хүний оюун ухаанаар ойлгоход хэцүү хязгааргүй ертөнц бөгөөд энэ нь бодит бус, биет бус мэт санагддаг. Үнэндээ бид янз бүрийн хэлбэрийг авах чадвартай, орон зай, цаг хугацааны хувьд хязгааргүй матераар хүрээлэгдсэн байдаг. Сансар огторгуйн жинхэнэ цар хүрээ, Орчлон ертөнц хэрхэн ажилладаг, орчлон ертөнцийн бүтэц, хувьслын үйл явцыг ойлгохыг хичээхийн тулд бид өөрсдийн ертөнцийг үзэх үзлийн босгыг давж, эргэн тойрныхоо ертөнцийг өөр өнцгөөс харах хэрэгтэй. дотроос.
Орчлон ертөнцийн боловсрол: эхний алхамууд
Бидний дурангаар ажиглаж буй орон зай бол мегагалактик гэгдэх оддын ертөнцийн зөвхөн нэг хэсэг юм. Хабблын сансар огторгуйн давхрагын параметрүүд нь асар том юм - 15-20 тэрбум гэрлийн жил. Хувьслын явцад орчлон ертөнц байнга тэлж байдаг тул эдгээр өгөгдөл нь ойролцоо байна. Орчлон ертөнцийн тэлэлт нь химийн элементүүд болон сансрын бичил долгионы дэвсгэр цацрагийн тархалтаар явагддаг. Орчлон ертөнцийн бүтэц байнга өөрчлөгдөж байдаг. Орчлон ертөнцийн галактик, объект, биетүүдийн бөөгнөрөл нь сансар огторгуйд гарч ирдэг - эдгээр нь ойр орчмын сансар огторгуйн элементүүдийг бүрдүүлдэг олон тэрбум одод - гаригууд, хиймэл дагуулуудтай оддын системүүд юм.
Эхлэл хаана байна? Орчлон ертөнц хэрхэн үүссэн бэ? Орчлон ертөнцийн нас 20 тэрбум жил гэж таамаглаж байна. Магадгүй сансрын материйн эх үүсвэр нь хуримтлал нь тодорхой агшинд дэлбэрч байсан халуун, нягт протоматери байсан байж магадгүй юм. Дэлбэрэлтийн үр дүнд үүссэн хамгийн жижиг тоосонцор бүх чиглэлд тархсан бөгөөд бидний үед газар хөдлөлтийн голомтоос холдсоор байна. Өдгөө шинжлэх ухааны хүрээлэлд ноёрхож буй Их тэсрэлтийн онол нь орчлон ертөнц үүссэнийг хамгийн зөв дүрсэлсэн байдаг. Сансар огторгуйн сүйрлийн үр дүнд үүссэн бодис нь тогтворгүй өчүүхэн жижиг хэсгүүдээс тогтсон нэг төрлийн бус масс байсан бөгөөд мөргөлдөж, тархаж, хоорондоо харилцан үйлчилж эхэлсэн.
Их тэсрэлт бол орчлон ертөнцийн үүсэл үүслийн тухай онол бөгөөд түүний үүсэхийг тайлбарладаг. Энэ онолын дагуу эхэндээ тодорхой хэмжээний матери байсан бөгөөд тодорхой үйл явцын үр дүнд асар их хүчээр дэлбэрч, эхийн массыг хүрээлэн буй орон зайд тарааж байв.
Хэсэг хугацааны дараа сансрын жишгээр - хоромхон зуур, дэлхийн он цагийн дарааллаар - сая сая жилийн дараа сансар огторгуйн материалжих үе шат эхэлсэн. Орчлон ертөнц юунаас бүтсэн бэ? Тарсан матерууд том жижиг бөөгнөрөл болон бөөгнөрөн бөөгнөрөж, түүний оронд орчлон ертөнцийн анхны элементүүд болох асар том хийн массууд буюу ирээдүйн оддын үржүүлгийн газрууд үүсч эхлэв. Ихэнх тохиолдолд Орчлон ертөнц дэх материаллаг биет үүсэх үйл явцыг физик, термодинамикийн хуулиар тайлбарладаг боловч тайлбарлах боломжгүй хэд хэдэн цэгүүд байдаг. Жишээлбэл, яагаад сансар огторгуйн нэг хэсэгт матери илүү төвлөрч, нөгөө хэсэгт матери маш ховор байдаг вэ? Сансар огторгуйн том жижиг биет үүсэх механизм тодорхой болсон үед л эдгээр асуултын хариултыг авах боломжтой.
Одоо Орчлон ертөнц үүсэх үйл явцыг Орчлон ертөнцийн хуулиудын үйлдлээр тайлбарлаж байна. Өөр өөр газар нутагт таталцлын тогтворгүй байдал, эрчим хүч нь эх одод үүсэхийг өдөөж, төвөөс зугтах хүч, таталцлын нөлөөн дор галактикууд үүссэн. Өөрөөр хэлбэл, матери үргэлжилж, тэлэхийн зэрэгцээ таталцлын хүчний нөлөөн дор шахалтын процессууд эхэлсэн. Хийн үүлний тоосонцор төсөөллийн төвийн эргэн тойронд төвлөрч, эцэст нь шинэ нягтаршил үүсгэв. Энэхүү аварга том барилгын төслийн барилгын материал нь молекулын устөрөгч ба гели юм.
Орчлон ертөнцийн химийн элементүүд нь дараа нь орчлон ертөнцийн объектууд үүссэн үндсэн барилгын материал юм.
Дараа нь термодинамикийн хууль ажиллаж эхэлдэг бөгөөд задрал, иончлолын процессууд идэвхждэг. Устөрөгч ба гелийн молекулууд атомуудад задардаг бөгөөд тэдгээрээс таталцлын хүчний нөлөөн дор эх одны цөм үүсдэг. Эдгээр үйл явц нь Орчлон ертөнцийн хууль бөгөөд гинжин урвал хэлбэрээр орчлон ертөнцийн алс холын өнцөг булан бүрт тохиолдож, орчлон ертөнцийг тэрбум, хэдэн зуун тэрбум одоор дүүргэдэг.
Орчлон ертөнцийн хувьсал: онцлох үйл явдлууд
Өнөөдөр шинжлэх ухааны хүрээлэлд Орчлон ертөнцийн түүхийг нэхсэн мужуудын мөчлөгийн шинж чанарын тухай таамаглал байдаг. Проматериалын дэлбэрэлтийн үр дүнд үүссэн хийн бөөгнөрөл нь оддын үржүүлгийн газар болж, улмаар олон тооны галактикийг бий болгосон. Гэсэн хэдий ч тодорхой үе шатанд хүрмэгц орчлон ертөнц дэх матери анхны, төвлөрсөн төлөв рүүгээ чиглэж эхэлдэг, өөрөөр хэлбэл. орон зай дахь бодисын дэлбэрэлт, дараа нь тэлэлтийн дараа шахагдаж, хэт нягт төлөв рүү буцаж, эхлэл цэг рүү ордог. Дараа нь бүх зүйл дахин давтагдаж, төрөлт нь төгсгөлийн төгсгөл болж, олон тэрбум жилийн турш үргэлжилдэг.
Орчлон ертөнцийн мөчлөгийн хувьслын дагуу орчлон ертөнцийн эхлэл ба төгсгөл
Гэсэн хэдий ч нээлттэй асуулт хэвээр байгаа Орчлон ертөнц үүсэх сэдвийг орхиж, бид орчлон ертөнцийн бүтэц рүү шилжих ёстой. 20-р зууны 30-аад оны үед сансар огторгуй нь бүс нутгуудад хуваагддаг нь тодорхой болсон - галактикууд нь асар том формацууд бөгөөд тус бүр өөрийн гэсэн оддын тоо толгойтой байдаг. Түүнээс гадна галактикууд нь хөдөлгөөнгүй биетүүд биш юм. Орчлон ертөнцийн төсөөллийн төвөөс холдож буй галактикуудын хурд байнга өөрчлөгдөж байдаг нь зарим нь ойртож, зарим нь бие биенээсээ холдсоноор нотлогддог.
Дээрх бүх үйл явц нь дэлхий дээрх амьдралын үргэлжлэх хугацааны хувьд маш удаан үргэлжилдэг. Шинжлэх ухаан болон эдгээр таамаглалын үүднээс авч үзвэл бүх хувьслын үйл явц маш хурдан явагддаг. Ердийн байдлаар, орчлон ертөнцийн хувьслыг дөрвөн үе шатанд хувааж болно - эрин үе.
- адрон эрин;
- лептон эрин;
- фотоны эрин үе;
- одны эрин үе.
Сансрын биетүүдийн дүр төрхийг тайлбарлаж болох сансрын цагийн хуваарь ба орчлон ертөнцийн хувьсал
Эхний үе шатанд бүх бодис бөөмс ба эсрэг хэсгүүдээс бүрдсэн нэг том цөмийн дусалд төвлөрч, адрон (протон ба нейтрон) гэсэн бүлгүүдэд нэгтгэгдсэн байв. Бөөм ба эсрэг бөөмсийн харьцаа ойролцоогоор 1:1.1 байна. Дараа нь бөөмс ба эсрэг бөөмсийг устгах үйл явц ирдэг. Үлдсэн протон ба нейтронууд нь орчлон ертөнцийг бий болгох барилгын материал юм. Адроны эриний үргэлжлэх хугацаа маш бага, ердөө 0.0001 секунд - тэсрэх урвалын хугацаа.
Дараа нь 100 секундын дараа элементүүдийг нэгтгэх процесс эхэлнэ. Нэг тэрбум градусын температурт цөмийн нэгдлийн процесс нь устөрөгч ба гелийн молекулуудыг үүсгэдэг. Энэ бүх хугацаанд бодис сансар огторгуйд тэлсээр байна.
Энэ мөчөөс эхлэн 300 мянгаас 700 мянган жилийн урттай цөм ба электронуудын рекомбинацын үе шат эхэлж, устөрөгч ба гелийн атомууд үүсдэг. Энэ тохиолдолд бодисын температур буурч, цацрагийн эрч хүч буурдаг. Орчлон ертөнц тунгалаг болно. Таталцлын хүчний нөлөөн дор асар их хэмжээгээр үүссэн устөрөгч ба гели нь анхдагч орчлон ертөнцийг аварга том барилгын талбай болгон хувиргадаг. Олон сая жилийн дараа оддын эрин эхэлдэг - энэ нь эх од болон анхны протогалактикууд үүсэх үйл явц юм.
Энэхүү хувьслыг үе шат болгон хуваах нь олон үйл явцыг тайлбарладаг халуун ертөнцийн загварт нийцдэг. Их тэсрэлтийн жинхэнэ шалтгаан болон материйн тэлэлтийн механизм тайлагдаагүй хэвээр байна.
Орчлон ертөнцийн бүтэц, бүтэц
Орчлон ертөнцийн хувьслын оддын эрин үе нь устөрөгчийн хий үүсэхээс эхэлдэг. Таталцлын нөлөөгөөр устөрөгч нь асар том бөөгнөрөл, бөөгнөрөл болж хуримтлагддаг. Ийм бөөгнөрөлүүдийн масс, нягт нь асар том бөгөөд үүссэн галактикийн массаас хэдэн зуун мянга дахин их юм. Орчлон ертөнц үүсэх эхний үе шатанд ажиглагдсан устөрөгчийн жигд бус тархалт нь үүссэн галактикуудын хэмжээнүүдийн ялгааг тайлбарладаг. Устөрөгчийн хийн хамгийн их хуримтлал байх ёстой газарт мегагалактикууд үүсдэг. Устөрөгчийн концентраци бага байсан газарт манай одны гэр болох Сүүн замтай төстэй жижиг галактикууд гарч ирэв.
Орчлон ертөнц бол галактикууд хөгжлийн янз бүрийн үе шатанд эргэлддэг эхлэл төгсгөлийн цэг гэсэн хувилбар юм.
Энэ мөчөөс эхлэн Орчлон ертөнц тодорхой хил хязгаар, физик үзүүлэлтүүд бүхий анхны тогтоцоо хүлээн авдаг. Эдгээр нь мананцар байхаа больсон, оддын хий, сансрын тоосны хуримтлал (дэлбэрэлтийн бүтээгдэхүүн), оддын материйн бөөгнөрөл юм. Эдгээр нь хүний оюун санааны үүднээс асар том газар нутагтай оддын орнууд юм. Орчлон ертөнц сонирхолтой сансрын үзэгдлүүдээр дүүрэн болж байна.
Шинжлэх ухааны үндэслэл, орчлон ертөнцийн орчин үеийн загвараас харахад таталцлын хүчний үйл ажиллагааны үр дүнд галактикууд анх үүссэн. Бодис асар том бүх нийтийн эргүүлэг болж хувирав. Төв рүү чиглэсэн үйл явц нь дараа нь хийн үүлс бөөгнөрөл болгон хуваагдахыг баталгаажуулсан бөгөөд энэ нь анхны оддын төрсөн газар болжээ. Хурдан эргэлттэй протогалактикууд цаг хугацааны явцад спираль галактик болж хувирав. Эргэлтийн хөдөлгөөн удаан, материйн шахалтын үйл явц голчлон ажиглагдсан газарт жигд бус галактикууд үүссэн бөгөөд ихэнхдээ эллипс хэлбэртэй байв. Үүний цаана орчлон ертөнцөд илүү том үйл явц явагдсан - ирмэгүүд нь хоорондоо нягт холбоотой байдаг галактикуудын супер бөөгнөрөл үүсэх явдал байв.
Супер кластерууд нь орчлон ертөнцийн том хэмжээний бүтэц дэх галактикуудын олон бүлэг, галактикуудын бөөгнөрөл юм. 1 тэрбум дотор St. Олон жилийн туршид 100 орчим супер кластер байдаг
Энэ мөчөөс эхлэн Орчлон ертөнц бол тивүүд нь галактикуудын бөөгнөрөл, улс орнууд нь олон тэрбум жилийн өмнө үүссэн мегагалактик, галактикууд болох асар том газрын зураг гэдэг нь тодорхой болсон. Бүрэлдэхүүн бүр нь оддын бөөгнөрөл, мананцар, од хоорондын хий, тоосны хуримтлалаас бүрддэг. Гэсэн хэдий ч энэ бүх хүн ам нь бүх нийтийн формацийн нийт эзлэхүүний дөнгөж 1% -ийг бүрдүүлдэг. Галактикуудын масс ба эзэлхүүний ихэнх хэсгийг харанхуй бодис эзэлдэг бөгөөд тэдгээрийн мөн чанарыг тодорхойлох боломжгүй байдаг.
Орчлон ертөнцийн олон янз байдал: галактикийн ангиуд
Америкийн астрофизикч Эдвин Хабблын хүчин чармайлтын ачаар бид орчлон ертөнцийн хил хязгаарыг тогтоож, түүнд оршин суудаг галактикуудын тодорхой ангилалтай болсон. Ангилал нь эдгээр аварга тогтоцуудын бүтцийн онцлогт тулгуурладаг. Галактикууд яагаад өөр өөр хэлбэртэй байдаг вэ? Энэ болон бусад олон асуултын хариултыг Хаббл ангиллаар өгсөн бөгөөд үүний дагуу орчлон ертөнц дараах ангиллын галактикуудаас бүрддэг.
- спираль;
- зууван;
- жигд бус галактикууд.
Эхнийх нь орчлон ертөнцийг дүүргэх хамгийн түгээмэл формацуудыг агуулдаг. Спираль галактикуудын онцлог шинж чанар нь тод цөмийг тойрон эргэдэг эсвэл галактикийн баар руу чиглэдэг тодорхой тодорхойлогдсон спираль байдаг. Цөмтэй спираль галактикуудыг S гэж, харин төв бартай объектуудыг SB гэж тэмдэглэнэ. Манай Сүүн зам галактик ч мөн энэ ангид хамаарах бөгөөд түүний голд нь цөм нь гэрэлтдэг гүүрээр хуваагддаг.
Ердийн спираль галактик. Төв хэсэгт нь спираль гарууд гарч ирдэг гүүр бүхий цөм тод харагдаж байна.
Үүнтэй төстэй формацууд орчлон ертөнц даяар тархсан байдаг. Хамгийн ойрын спираль галактик Андромеда бол Сүүн замд хурдацтай ойртож буй аварга биет юм. Энэ ангийн хамгийн том төлөөлөгч бол NGC 6872 аварга галактик юм. Энэ мангасын галактикийн дискний диаметр нь ойролцоогоор 522 мянган гэрлийн жил юм. Энэ биет нь манай галактикаас 212 сая гэрлийн жилийн зайд байрладаг.
Галактикийн формацийн дараагийн нийтлэг ангилал бол эллипс галактикууд юм. Хаббл ангиллын дагуу тэдгээрийн тэмдэглэгээ нь E үсэг (зууван) юм. Эдгээр формацууд нь эллипсоид хэлбэртэй байдаг. Орчлон ертөнцөд ижил төстэй объектууд нэлээд олон байгаа хэдий ч эллипс галактикууд тийм ч их илэрхийлэгддэггүй. Тэдгээр нь голчлон одны бөөгнөрөлөөр дүүрсэн гөлгөр эллипсээс бүрддэг. Галактикийн спиральуудаас ялгаатай нь эллипс нь од хоорондын хий, сансрын тоосны хуримтлалыг агуулдаггүй бөгөөд энэ нь ийм объектыг дүрслэн харуулах гол оптик нөлөө юм.
Өнөөдөр мэдэгдэж байгаа энэ ангийн ердийн төлөөлөгч бол Лира одны зууван цагираг мананцар юм. Энэ объект дэлхийгээс 2100 гэрлийн жилийн зайд байрладаг.
CFHT телескопоор дамжуулан Центавр А эллипс галактикийг харах
Орчлон ертөнцийг амьдардаг галактикийн объектуудын сүүлчийн анги бол жигд бус эсвэл жигд бус галактикууд юм. Хаббл ангиллын дагуу тэмдэглэгээ нь Латин тэмдэг I. Гол онцлог нь жигд бус хэлбэр юм. Өөрөөр хэлбэл, ийм объектууд нь тодорхой тэгш хэмтэй хэлбэр, онцлог шинж чанартай байдаггүй. Хэлбэрийн хувьд ийм галактик нь бүх нийтийн эмх замбараагүй байдлын дүр төрхтэй төстэй бөгөөд оддын бөөгнөрөл нь хийн үүл, сансрын тоосоор ээлжлэн оршдог. Орчлон ертөнцийн хэмжээнд жигд бус галактикууд нь нийтлэг үзэгдэл юм.
Хариуд нь жигд бус галактикуудыг хоёр дэд төрөлд хуваадаг.
- I дэд хэвшинжийн жигд бус галактикууд нь нарийн төвөгтэй жигд бус бүтэцтэй, өндөр нягт гадаргуутай, тод өнгөөр ялгагдана. Ихэнхдээ жигд бус галактикуудын энэхүү эмх замбараагүй хэлбэр нь спираль нурсаны үр дүнд үүсдэг. Ийм галактикийн ердийн жишээ бол Том ба Жижиг Магелланы үүл юм;
- II дэд хэлбэрийн жигд бус, жигд бус галактикууд нь намхан гадаргуутай, эмх замбараагүй хэлбэртэй, тийм ч тод биш байдаг. Гэрэлтүүлэг багассан тул ийм формацийг орчлон ертөнцийн өргөн уудам нутагт илрүүлэхэд хэцүү байдаг.
Том Магелланы үүл бол бидэнд хамгийн ойр байдаг жигд бус галактик юм. Энэ хоёр формац нь эргээд Сүүн замын дагуулууд бөгөөд удахгүй (1-2 тэрбум жилийн дараа) илүү том биетэд шингэж магадгүй юм.
Тогтмол бус галактик Том Магелланы үүл - манай Сүүн зам галактикийн дагуул
Эдвин Хаббл галактикуудыг маш нарийн ангилсан хэдий ч энэ ангилал нь тийм ч тохиромжтой биш юм. Хэрэв бид Эйнштейний харьцангуйн онолыг орчлон ертөнцийг ойлгох үйл явцад оруулбал илүү их үр дүнд хүрч чадна. Орчлон ертөнцийг олон янзын хэлбэр, бүтцээр төлөөлдөг бөгөөд тэдгээр нь тус бүр өөрийн гэсэн онцлог шинж чанартай байдаг. Саяхан одон орон судлаачид спираль болон эллипс галактикуудын хоорондох завсрын биетүүд гэж тодорхойлсон галактикийн шинэ формацуудыг олж илрүүлсэн.
Сүүн зам бол орчлон ертөнцийн хамгийн алдартай хэсэг юм
Төвийг тойрон тэгш хэмтэй байрлалтай хоёр спираль гар нь галактикийн үндсэн хэсгийг бүрдүүлдэг. Спираль нь эргээд бие бие рүүгээ жигд урсдаг гаруудаас бүрддэг. Манай Нар Нум ба Кингус хоёрын уулзвар дээр Сүүн замын галактикийн төвөөс 2.62·10¹⁷км зайд байрладаг. Спираль галактикуудын спираль ба гарууд нь галактикийн төвд ойртох тусам нягтрал нь нэмэгддэг оддын бөөгнөрөл юм. Галактикийн спиральуудын бусад масс, эзэлхүүн нь харанхуй бодис бөгөөд зөвхөн багахан хэсгийг од хоорондын хий, сансрын тоос эзэлдэг.
Манай галактикийн орчлон ертөнц дэх газар Сүүн зам дахь нарны байрлал
Спиральуудын зузаан нь ойролцоогоор 2 мянган гэрлийн жил юм. Энэ давхаргын бялуу бүхэлдээ байнгын хөдөлгөөнтэй бөгөөд 200-300 км/с асар хурдтай эргэлддэг. Галактикийн төвд ойртох тусам эргэлтийн хурд өндөр болно. Нар болон манай Нарны аймаг Сүүн замын төвийг тойрон эргэлдэж дуусахад 250 сая жил шаардлагатай.
Манай галактик нь том, жижиг, хэт хүнд, дунд зэргийн триллион одноос бүрддэг. Сүүн зам дахь оддын хамгийн нягт бөөгнөрөл бол Sagittarius Arm юм. Энэ бүс нутагт манай галактикийн хамгийн их тод байдал ажиглагдаж байна. Галактикийн тойргийн эсрэг хэсэг нь эсрэгээрээ гэрэл гэгээ багатай, харааны ажиглалтаар ялгахад хэцүү байдаг.
Сүүн замын төв хэсгийг цөмөөр төлөөлдөг бөгөөд хэмжээ нь 1000-2000 парсек гэж тооцогддог. Галактикийн хамгийн тод энэ бүсэд өөр өөр анги, өөрийн гэсэн хөгжил, хувьслын замтай оддын хамгийн их тоо төвлөрдөг. Эдгээр нь үндсэн дарааллын эцсийн шатанд байгаа хуучин хэт хүнд одод юм. Сүүн замын галактикийн хөгшрөлтийн төв байгаагийн баталгаа нь энэ бүсэд олон тооны нейтрон од, хар нүхнүүд байгаа явдал юм. Үнэн хэрэгтээ аливаа спираль галактикийн спираль дискний төв нь аварга том тоос сорогч шиг селестиел биетүүд болон бодит биетүүдийг сордог асар том хар нүх юм.
Сүүн замын төв хэсэгт байрлах асар том хар нүх нь бүх галактикийн биетүүдийн үхлийн газар юм.
Оддын бөөгнөрөлүүдийн хувьд өнөөдөр эрдэмтэд бөмбөрцөг ба нээлттэй гэсэн хоёр төрлийн бөөгнөрлийг ангилж чаджээ. Оддын бөөгнөрөлөөс гадна бусад спираль галактикийн нэгэн адил Сүүн замын спираль ба гарууд нь тархай бутархай бодис, харанхуй энергиэс бүрддэг. Их тэсрэлтийн үр дүнд матери маш сул төлөвт оршдог бөгөөд энэ нь од хоорондын хий, тоосны тоосонцороор илэрхийлэгддэг. Бодисын харагдах хэсэг нь мананцараас бүрдэх ба тэдгээр нь эргээд гаригийн болон сарнисан мананцар гэж хоёр төрөлд хуваагддаг. Мананцарын спектрийн харагдах хэсэг нь спираль дотор бүх чиглэлд гэрэл цацруулдаг оддын гэрлийн хугарлын улмаас үүсдэг.
Энэхүү сансрын шөлөнд манай нарны аймаг оршдог. Үгүй ээ, энэ асар том ертөнцөд бид ганцаараа биш. Нарны нэгэн адил олон одод өөрийн гэсэн гаригийн системтэй байдаг. Хэрэв манай галактик доторх зай нь ямар ч ухаалаг соёл иргэншлийн оршин тогтнох хугацаанаас хэтэрсэн бол алс холын гаригуудыг хэрхэн илрүүлэх вэ гэдэг бүх асуудал юм. Орчлон дахь цаг хугацааг бусад шалгуураар хэмждэг. Хиймэл дагуултай гаригууд бол орчлон ертөнцийн хамгийн жижиг биетүүд юм. Ийм объектын тоог тоолж баршгүй. Харагдах мужид байгаа эдгээр од бүр өөрийн гэсэн одны системтэй байж болно. Бид зөвхөн хамгийн ойр байгаа гаригуудыг л харж чадна. Ойролцоох газар юу болж байгаа, Сүүн замын бусад гарт ямар ертөнц байдаг, бусад галактикуудад ямар гаригууд байдаг нь нууц хэвээр байна.
Кеплер-16 б бол Cygnus одны Кеплер-16 хос одны ойролцоох экзопланет юм.
Дүгнэлт
Орчлон ертөнц хэрхэн үүссэн, хэрхэн хувьсан өөрчлөгдөж буй талаар өнгөцхөн ойлголттой байсан хүн орчлон ертөнцийн цар хүрээг ойлгох, ойлгоход багахан алхам хийсэн. Эрдэмтэд өнөөдөр шийдвэрлэх ёстой асар том хэмжээ, цар хүрээ нь хүн төрөлхтний соёл иргэншил нь матери, орон зай, цаг хугацааны энэ багцад зөвхөн хоромхон зуур гэдгийг харуулж байна.
Цаг хугацааг харгалзан сансар огторгуйд материйн оршихуйн үзэл баримтлалын дагуу орчлон ертөнцийн загвар
Орчлон ертөнцийн судалгаа Коперникээс өнөөг хүртэл үргэлжилж байна. Эхлээд эрдэмтэд гелиоцентрик загвараас эхэлсэн. Үнэн хэрэгтээ сансар огторгуйд жинхэнэ төв байдаггүй бөгөөд бүх эргэлт, хөдөлгөөн, хөдөлгөөн нь Орчлон ертөнцийн хуулийн дагуу явагддаг. Хэдийгээр явагдаж буй үйл явцын шинжлэх ухааны тайлбар байдаг ч бүх нийтийн объектуудыг анги, төрөл, төрөлд хуваадаг боловч сансар огторгуйд нэг ч бие нь нөгөөтэй адил байдаггүй. Тэнгэрийн биетүүдийн хэмжээ нь тэдний массын адил ойролцоо байна. Галактик, од, гаригуудын байршил нь дур зоргоороо байдаг. Хамгийн гол нь орчлон ертөнцөд координатын систем байдаггүй. Сансар огторгуйг ажиглахдаа бид дэлхийг тэг лавлах цэг гэж үзэн бүх харагдах тэнгэрийн хаяанд проекц хийдэг. Үнэн хэрэгтээ бид зөвхөн орчлон ертөнцийн хязгааргүй уудам талбарт төөрсөн бичил биет юм.
Орчлон ертөнц бол бүх объектууд орон зай, цаг хугацаатай нягт холбоотой байдаг бодис юм
Хэмжээтэй холбоотой нэгэн адил Орчлон дахь цаг хугацааг гол бүрэлдэхүүн хэсэг гэж үзэх ёстой. Сансрын биетүүдийн гарал үүсэл, нас нь бидэнд ертөнцийн мэндэлсний зургийг бүтээх, орчлон ертөнцийн хувьслын үе шатуудыг тодруулах боломжийг олгодог. Бидний харьцаж байгаа систем нь цаг хугацааны хүрээтэй нягт холбоотой. Сансарт болж буй бүх үйл явц нь мөчлөгтэй байдаг - эхлэл, үүсэх, хувирах, дуусах, материаллаг объектын үхэл, материйн өөр төлөвт шилжих дагалддаг.
Шөнөдөө одтой тэнгэрийг хараад та өөрийн эрхгүй өөрөөсөө асуудаг: Тэнгэрт хичнээн од байдаг вэ? Хаа нэгтээ амьдрал хэвээр байна уу, энэ бүхэн хэрхэн үүссэн бэ, энэ бүгдийн төгсгөл гэж байна уу?
Ихэнх одон орон судлаачид орчлон ертөнц 15 тэрбум жилийн өмнө хүчтэй дэлбэрэлтийн үр дүнд үүссэн гэдэгт итгэлтэй байдаг. Ихэвчлэн "Их тэсрэлт" эсвэл "Их цохилт" гэж нэрлэгддэг энэхүү асар том дэлбэрэлт нь материйн хүчтэй шахалтаас үүссэн бөгөөд халуун хийг янз бүрийн чиглэлд тарааж, галактик, од, гаригийг үүсгэсэн. Хамгийн орчин үеийн, шинэ одон орон судлалын төхөөрөмж ч гэсэн орон зайг бүхэлд нь хамрах боломжгүй юм. Гэвч орчин үеийн технологи нь дэлхийгээс 15 тэрбум гэрлийн жилийн зайд орших оддын гэрлийг барьж чадна! Магадгүй эдгээр одод аль хэдийн алга болсон, төрж, хөгширч, үхсэн ч тэдгээрээс гарч буй гэрэл дэлхий рүү 15 тэрбум жилийн турш аялж, дурангаар харсаар байна.
Олон үеийн, олон орны эрдэмтэд манай Орчлон ертөнцийн хэмжээг таах, тооцоолох, түүний төвийг тодорхойлохыг хичээж байна. Өмнө нь Орчлон ертөнцийн төв нь манай гараг Дэлхий гэж үздэг байсан. Энэ бол Нар гэдгийг Коперник нотолсон боловч мэдлэг хөгжиж, манай Сүүн зам галактик нээгдсэнээр манай гараг байтугай Нар ч ертөнцийн төв биш болох нь тодорхой болсон. Удаан хугацааны турш тэд Сүүн замаас өөр галактик байхгүй гэж бодож байсан ч үүнийг бас үгүйсгэв.
Орчлон ертөнц байнга тэлж, бидний ажиглаж буй оддын тэнгэр, одоо бидний харж буй гаригуудын бүтэц нь сая сая жилийн өмнөхөөс огт өөр болохыг шинжлэх ухааны нэгэн баримт хэлдэг. Хэрэв орчлон ертөнц өсөн нэмэгдэж байгаа бол энэ нь ирмэгүүд байна гэсэн үг юм. Өөр нэг онол нь бидний орон зайн хил хязгаараас гадна бусад ертөнц, ертөнцүүд байдаг гэж хэлдэг.
Орчлон ертөнцийн хязгааргүй гэдгийг батлахаар шийдсэн анхны хүн бол Исаак Ньютон юм. Тэрээр бүх нийтийн таталцлын хуулийг олж мэдсэнийхээ дараа хэрэв орон зай хязгаарлагдмал байсан бол түүний бүх бие эрт орой хэзээ нэгэн цагт татагдан нэг бүхэл бүтэн болно гэдэгт итгэдэг байв. Нэгэнт ийм зүйл болохгүй учраас Орчлон ертөнц ямар ч хил хязгааргүй гэсэн үг юм.
Энэ бүхэн логик бөгөөд ойлгомжтой мэт санагдаж байсан ч Альберт Эйнштейн эдгээр хэвшмэл ойлголтыг эвдэж чадсан юм. Тэрээр харьцангуйн онолдоо тулгуурлан Орчлон ертөнцийн загвараа бүтээсэн бөгөөд энэ онолын дагуу Ертөнц цаг хугацааны хувьд хязгааргүй, харин орон зайд хязгаарлагдмал байдаг. Тэр үүнийг гурван хэмжээст бөмбөрцөгтэй буюу энгийнээр хэлбэл манай бөмбөрцөгтэй зүйрлэсэн. Аялагч хүн дэлхийгээр хичнээн их аялсан ч хэзээ ч түүний захад хүрэхгүй. Гэсэн хэдий ч энэ нь дэлхий хязгааргүй гэсэн үг биш юм. Аялагч зүгээр л аяллаа эхэлсэн газар руугаа буцна.
Яг үүнтэй адил сансарт тэнүүчлэгч манай гарагаас эхлэн оддын хөлөг онгоцоор орчлонг гатлан эх дэлхийдээ эргэн ирж чадна. Зөвхөн энэ удаад тэнүүчлэгч бөмбөрцгийн хоёр хэмжээст гадаргуугийн дагуу биш, харин гипер бөмбөрцгийн гурван хэмжээст гадаргуугийн дагуу хөдөлнө. Энэ нь Орчлон ертөнц хязгаарлагдмал эзэлхүүнтэй, тиймээс ч хязгаарлагдмал тооны од, масстай гэсэн үг юм. Гэсэн хэдий ч Орчлон ертөнц хил хязгааргүй, ямар ч төвгүй. Эйнштейн орчлон ертөнц хөдөлгөөнгүй бөгөөд түүний хэмжээ хэзээ ч өөрчлөгддөггүй гэж үздэг.
Гэсэн хэдий ч хамгийн агуу оюун ухаан нь төөрөгдлөөс дээгүүр байдаггүй. 1927 онд манай Зөвлөлтийн физикч Александр Фридман энэ загварыг нэлээд өргөжүүлсэн. Түүний тооцооллоор Орчлон ертөнц огт хөдөлгөөнгүй биш юм. Энэ нь цаг хугацааны явцад өргөжиж эсвэл агшиж болно. Эйнштейн энэ нэмэлт өөрчлөлтийг шууд хүлээн зөвшөөрөөгүй ч Хаббл телескоп нээгдсэнээр орчлон ертөнц тэлэлтийн баримт нотлогдсон. тархсан галактикууд, i.e. бие биенээсээ холдож байв.
Орчлон ертөнц хурдацтай тэлж, хүйтэн харанхуй бодисоор дүүрсэн, нас нь 13.75 тэрбум жил гэдэг нь одоо батлагдсан. Орчлон ертөнцийн насыг мэдсэнээр бид түүний ажиглагдах бүсийн хэмжээг тодорхойлж чадна. Гэхдээ байнгын өргөтгөлийн талаар бүү мартаарай.
Тиймээс ажиглагдаж болох ертөнцийн хэмжээг хоёр төрөлд хуваадаг. Харагдах хэмжээ, мөн Хаббл радиус (13.75 тэрбум гэрлийн жил) гэж бид дээр дурдсан. Мөн бөөмийн тэнгэрийн хаяа гэж нэрлэгддэг бодит хэмжээ (45.7 тэрбум гэрлийн жил). Одоо би тайлбарлая: бид тэнгэрийг харахад одоо юу болж байгааг бус бусад од, гаригуудын өнгөрсөн үеийг хардаг гэдгийг та сонссон байх. Жишээлбэл, сарыг харахад бид нэг секундын өмнөх, Нар найман минутын өмнө, хамгийн ойрын одод - олон жил, галактикууд - сая сая жилийн өмнөх гэх мэтийг хардаг. Өөрөөр хэлбэл, Орчлон ертөнц үүссэн цагаас хойш фотон байхгүй, i.e. гэрэлд 13.75 тэрбум гэрлийн жилээс илүү явах цаг байхгүй. Гэхдээ! Орчлон ертөнц тэлэх тухай баримтыг мартаж болохгүй. Тэгэхээр энэ гэрлийг ялгаруулж буй орчлон ертөнцийн объект ажиглагчид хүрэх үед биднээс 45.7 тэрбум гэрлийн жилийн зайд байх болно. жил. Энэ хэмжээ нь бөөмсийн давхрага, энэ нь ажиглагдаж болох ертөнцийн хил юм.
Гэсэн хэдий ч эдгээр хоёр давхрага нь Орчлон ертөнцийн бодит хэмжээг огт тодорхойлдоггүй. Энэ нь өргөжиж байгаа бөгөөд хэрэв энэ хандлага үргэлжилбэл бидний одоо ажиглаж байгаа бүх объектууд эрт орой хэзээ нэгэн цагт бидний харааны талбараас алга болно.
Одоогийн байдлаар одон орон судлаачдын ажиглаж буй хамгийн алслагдсан гэрэл бол сансрын бичил долгионы дэвсгэр цацраг юм. Эдгээр нь орчлон ертөнц үүсэх үед үүссэн эртний цахилгаан соронзон долгионууд юм. Эдгээр долгионыг маш мэдрэмтгий антен ашиглан шууд орон зайд илрүүлдэг. Сансар огторгуйн бичил долгионы арын цацрагийг ажигласнаар эрдэмтэд орчлон ертөнцийг Их тэсрэлтээс хойш 380 мянган жилийн дараах байдлаар харж байна. Энэ мөчид Орчлон ертөнц хангалттай хөргөж, чөлөөт фотоныг ялгаруулах боломжтой болсон бөгөөд үүнийг өнөөдөр радио дурангаар илрүүлж байна. Тэр үед орчлон ертөнцөд ямар ч од, галактик байгаагүй, зөвхөн устөрөгч, гелий болон бусад элементүүдээс бүрдсэн тасралтгүй үүл л байв. Энэ үүлэнд ажиглагдсан нэгэн төрлийн бус байдлаас харахад дараа нь галактикийн бөөгнөрөл үүсэх болно.
Эрдэмтэд орчлон ертөнцийн бодит, ажиглагдахгүй хил хязгаар байдаг эсэх талаар маргаантай хэвээр байна. Орчлон ертөнцийн хязгааргүй байдлын талаар хүн бүр санал нийлдэг ч энэ хязгааргүй байдлыг огт өөр байдлаар тайлбарладаг. Зарим нь Орчлон ертөнцийг олон хэмжээст гэж үздэг бөгөөд манай "орон нутгийн" гурван хэмжээст ертөнц бол түүний зөвхөн нэг давхарга юм. Бусад нь Орчлон ертөнцийг фрактал гэж хэлдэг бөгөөд энэ нь манай орон нутгийн ертөнц өөр нэг бөөмс байж магадгүй гэсэн үг юм. Бид Multiverse-ийн янз бүрийн загваруудын талаар мартаж болохгүй, i.e. манайхаас гадна хязгааргүй олон орчлон ертөнц оршин тогтнох. Мөн маш олон янзын хувилбарууд байдаг бөгөөд тэдгээрийн тоо нь зөвхөн хүний төсөөллөөр хязгаарлагддаг.
Бидний ажиглаж буй орчлон ертөнц нэлээд тодорхой хил хязгаартай гэдгийг та мэдэх үү? Бид Орчлон ертөнцийг хязгааргүй, үл ойлгогдох зүйлтэй холбоход дассан. Гэсэн хэдий ч орчин үеийн шинжлэх ухаан Орчлон ертөнцийн "хязгааргүй байдлын" талаар асуухад ийм "илэрхий" асуултад огт өөр хариулт өгдөг.
Орчин үеийн үзэл баримтлалын дагуу ажиглагдаж болох ертөнцийн хэмжээ нь ойролцоогоор 45.7 тэрбум гэрлийн жил (эсвэл 14.6 гигапарсек) юм. Гэхдээ эдгээр тоо юу гэсэн үг вэ?
Энгийн хүний толгойд орж ирдэг хамгийн эхний асуулт бол Орчлон ертөнц хэрхэн хязгааргүй байх вэ? Бидний эргэн тойронд байгаа бүхний сав нь хил хязгааргүй байх ёстой гэдэг нь маргаангүй юм шиг санагдаж байна. Хэрэв эдгээр хил хязгаарууд байгаа бол тэдгээр нь яг юу вэ?
Зарим сансрын нисгэгч орчлон ертөнцийн хил хязгаарт хүрсэн гэж бодъё. Тэр түүний өмнө юу харах вэ? Хатуу хана уу? Галын хаалт? Үүний цаана юу байгаа вэ - хоосон байдал? Өөр ертөнц үү? Гэхдээ хоосон байдал эсвэл өөр орчлон ертөнц нь биднийг орчлон ертөнцийн хил дээр байна гэсэн үг үү? Эцсийн эцэст энэ нь тэнд "юу ч байхгүй" гэсэн үг биш юм. Хоосон байдал ба өөр орчлон ертөнц бол бас "ямар нэгэн зүйл" юм. Гэхдээ Орчлон ертөнц бол "ямар нэгэн зүйл" гэсэн бүх зүйлийг агуулсан зүйл юм.
Бид туйлын зөрчилдөөнд хүрч байна. Орчлон ертөнцийн хил хязгаар нь байх ёсгүй зүйлийг биднээс нуух ёстой юм байна. Эсвэл орчлон ертөнцийн хил хязгаар нь "бүх зүйл" -ийг "ямар нэгэн зүйл" -ээс тусгаарлах ёстой, гэхдээ энэ "ямар нэгэн зүйл" нь "бүх зүйл" -ийн нэг хэсэг байх ёстой. Ерөнхийдөө бүрэн утгагүй зүйл. Тэгвэл эрдэмтэд манай орчлон ертөнцийн хязгаарлагдмал хэмжээ, масс, тэр ч байтугай насыг хэрхэн зарлах вэ? Эдгээр утгууд нь төсөөлөхийн аргагүй том боловч хязгаарлагдмал хэвээр байна. Шинжлэх ухаан тодорхой зүйлтэй маргаж байна уу? Үүнийг ойлгохын тулд эхлээд орчлон ертөнцийн талаарх бидний орчин үеийн ойлголтод хүмүүс хэрхэн ирснийг ажиглая.
Хил хязгаарыг тэлэх
Эрт дээр үеэс хүмүүс хүрээлэн буй ертөнц ямар байдгийг сонирхож ирсэн. Эртний хүмүүсийн орчлон ертөнцийг тайлбарлах гэсэн гурван багана болон бусад оролдлогын жишээг дурдах шаардлагагүй. Дүрмээр бол эцэст нь бүх зүйлийн үндэс нь дэлхийн гадаргуу юм. Эртний болон Дундад зууны үед ч одон орон судлаачид "тогтмол" селестиел бөмбөрцгийн дагуух гаригуудын хөдөлгөөний хуулиудын талаар өргөн мэдлэгтэй байсан ч Дэлхий ертөнцийн төв хэвээр байв.
Мэдээжийн хэрэг, Эртний Грекд хүртэл дэлхий нарыг тойрон эргэдэг гэж үздэг хүмүүс байсан. Олон ертөнц, Орчлон ертөнцийн хязгааргүй байдлын тухай ярих хүмүүс байсан. Гэхдээ эдгээр онолын бүтээлч үндэслэл нь шинжлэх ухааны хувьсгалын эргэлтийн үед л гарч ирсэн.
16-р зуунд Польшийн одон орон судлаач Николаус Коперник орчлон ертөнцийн талаархи анхны томоохон нээлт хийсэн. Дэлхий бол нарыг тойрон эргэдэг гаригуудын зөвхөн нэг нь гэдгийг тэрээр баттай нотолсон. Ийм систем нь тэнгэрийн бөмбөрцөг дэх гаригуудын ийм нарийн төвөгтэй, ээдрээтэй хөдөлгөөний тайлбарыг ихээхэн хялбаршуулсан. Хөдөлгөөнгүй дэлхийн хувьд одон орон судлаачид гаригуудын энэ зан үйлийг тайлбарлахын тулд бүх төрлийн ухаалаг онолыг гаргаж ирэх ёстой байв. Нөгөөтэйгүүр, хэрэв дэлхий хөдөлж байна гэж хүлээн зөвшөөрвөл ийм нарийн төвөгтэй хөдөлгөөнүүдийн тайлбар аяндаа гарч ирдэг. Ийнхүү одон орон судлалд "гелиоцентризм" хэмээх шинэ парадигм бий болжээ.
Олон нар
Гэсэн хэдий ч үүний дараа ч одон орон судлаачид орчлон ертөнцийг "тогтмол оддын бөмбөрцөг"-ээр хязгаарласаар байв. 19-р зууныг хүртэл тэд одод хүртэлх зайг тооцоолж чадахгүй байв. Хэдэн зууны турш одон орон судлаачид дэлхийн тойрог замын хөдөлгөөнтэй харьцуулахад оддын байрлал дахь хазайлтыг (жилийн параллакс) илрүүлэхийг оролдсонгүй. Тухайн үеийн багаж хэрэгсэл ийм нарийн хэмжилт хийхийг зөвшөөрдөггүй байв.
Эцэст нь 1837 онд Орос-Германы одон орон судлаач Василий Струве параллакс хэмжилт хийжээ. Энэ нь орон зайн цар хүрээг ойлгох шинэ алхам болсон юм. Одоо эрдэмтэд одод нь нартай хол төстэй гэдгийг баттай хэлж чадна. Манай гэрэлтүүлэгч бол бүх зүйлийн төв байхаа больсон, харин төгсгөлгүй оддын бөөгнөрөлтэй адил "оршин суугч" юм.
Одон орон судлаачид орчлон ертөнцийн цар хүрээг ойлгоход улам ойртсон, учир нь одод хүртэлх зай үнэхээр аймшигтай байсан. Харьцуулбал гаригуудын тойрог замын хэмжээ хүртэл өчүүхэн мэт санагдсан. Дараа нь одод хэрхэн төвлөрч байгааг ойлгох шаардлагатай байв.
Олон сүүн замууд
Алдарт философич Иммануэль Кант 1755 онд орчлон ертөнцийн өргөн хүрээний бүтцийн талаарх орчин үеийн ойлголтын үндэс суурийг тавьсан. Тэрээр Сүүн зам бол асар том эргэдэг оддын бөөгнөрөл гэж таамаглаж байсан. Хариуд нь ажиглагдсан мананцаруудын ихэнх нь илүү алслагдсан "сүүн замууд" - галактикууд юм. Гэсэн хэдий ч 20-р зууныг хүртэл одон орон судлаачид бүх мананцарууд нь од үүсэх эх үүсвэр бөгөөд Сүүн замын нэг хэсэг гэж үздэг байв.
Одон орон судлаачид галактикуудын хоорондох зайг ашиглан хэмжиж сурснаар байдал өөрчлөгдсөн. Энэ төрлийн оддын үнэмлэхүй гэрэлтэлт нь тэдний хувьсах хугацаанаас шууд хамаардаг. Тэдгээрийн үнэмлэхүй гэрэлтүүлгийг харагдахуйцтай харьцуулах замаар тэдгээрт хүрэх зайг өндөр нарийвчлалтайгаар тодорхойлох боломжтой. Энэ аргыг 20-р зууны эхээр Эйнар Херцшрунг, Харлоу Скелпи нар боловсруулсан. Түүний ачаар Зөвлөлтийн одон орон судлаач Эрнст Эпик 1922 онд Андромеда хүртэлх зайг тодорхойлсон нь Сүүн замын хэмжээнээс том хэмжээтэй байв.
Эдвин Хаббл Epic-ийн санаачлагыг үргэлжлүүлэв. Тэрээр бусад галактикийн цефеидүүдийн гэрлийг хэмжих замаар тэдгээрийн зайг хэмжиж, спектрийн улаан шилжилттэй харьцуулсан. Тиймээс 1929 онд тэрээр алдарт хуулиа боловсруулсан. Түүний ажил нь Сүүн зам бол орчлон ертөнцийн хязгаар гэсэн тогтсон үзлийг эрс үгүйсгэв. Одоо энэ нь урьд өмнө түүний нэг хэсэг гэж тооцогддог олон галактикийн нэг байв. Кантын таамаглал хөгжснөөс хойш бараг хоёр зууны дараа батлагдсан.
Дараа нь Хаббл нээсэн галактикийн ажиглагчаас хол зай нь түүнийг зайлуулах хурдтай харьцуулахад орчлон ертөнцийн том хэмжээний бүтцийн бүрэн зургийг зурах боломжтой болсон. Галактикууд нь түүний өчүүхэн хэсэг нь байсан нь тогтоогджээ. Тэд бөөгнөрөл, бөөгнөрөл нь супер кластерт холбогдсон. Хариуд нь суперкластерууд нь орчлон ертөнцийн хамгийн том бүтэц болох утас, хана үүсгэдэг. Асар том хоосон зайтай () зэргэлдээ орших эдгээр байгууламжууд нь одоо мэдэгдэж байгаа Орчлон ертөнцийн том хэмжээний бүтцийг бүрдүүлдэг.
Харагдах хязгааргүй байдал
Дээр дурдсанаас харахад хэдхэн зууны дотор шинжлэх ухаан аажмаар геоцентризмээс орчлон ертөнцийн талаарх орчин үеийн ойлголт руу шилжсэн. Гэсэн хэдий ч энэ нь бид яагаад өнөөдөр Орчлон ертөнцийг хязгаарлаж байгааг хариулж чадахгүй. Эцсийн эцэст бид өнөөг хүртэл зөвхөн орон зайн цар хүрээний тухай ярьж байсан болохоос түүний мөн чанарын тухай биш юм.
Орчлон ертөнцийн хязгааргүйг зөвтгөхөөр шийдсэн анхны хүн бол Исаак Ньютон юм. Тэрээр бүх нийтийн таталцлын хуулийг олж мэдсэнийхээ дараа хэрвээ орон зай хязгаарлагдмал байсан бол түүний бүх бие эрт орой хэзээ нэгэн цагт нэг бүхэл бүтэн болно гэдэгт итгэдэг байв. Түүний өмнө хэн нэгэн хүн орчлон ертөнцийн хязгааргүй байдлын тухай санааг илэрхийлсэн бол энэ нь зөвхөн гүн ухааны судалтай байсан. Ямар ч шинжлэх ухааны үндэслэлгүй. Үүний нэг жишээ бол Жордано Бруно юм. Дашрамд хэлэхэд тэрээр Кант шиг шинжлэх ухаанаас олон зуун жилийн өмнө байсан. Тэрээр анх одод бол алс холын нар бөгөөд гаригууд мөн тэдгээрийг тойрон эргэдэг гэдгийг тунхагласан.
Хязгааргүй байдлын баримт нь нэлээд үндэслэлтэй бөгөөд ойлгомжтой мэт санагдаж байсан ч 20-р зууны шинжлэх ухааны эргэлтийн цэгүүд энэ "үнэнийг" сэгсэрэв.
Хөдөлгөөнгүй ертөнц
Орчлон ертөнцийн орчин үеийн загварыг хөгжүүлэх анхны чухал алхамыг Альберт Эйнштейн хийсэн. Алдарт физикч 1917 онд суурин ертөнцийн загвараа танилцуулсан. Энэ загвар нь түүний жилийн өмнө боловсруулсан харьцангуйн ерөнхий онол дээр үндэслэсэн байв. Түүний загвараар Орчлон цаг хугацааны хувьд хязгааргүй, орон зайд хязгаарлагдмал байдаг. Гэхдээ өмнө дурдсанчлан Ньютоны хэлснээр хязгаарлагдмал хэмжээтэй орчлон ертөнц сүйрэх ёстой. Үүний тулд Эйнштейн сансар огторгуйн тогтмолыг нэвтрүүлсэн бөгөөд энэ нь алс холын биетүүдийн таталцлыг нөхдөг.
Хичнээн парадокс сонсогдож байсан ч Эйнштейн орчлон ертөнцийн хязгаарлагдмал байдлыг хязгаарлаагүй. Түүний бодлоор орчлон ертөнц бол гипер бөмбөрцгийн битүү бүрхүүл юм. Аналог гэдэг нь ердийн гурван хэмжээст бөмбөрцгийн гадаргуу, жишээлбэл, бөмбөрцөг эсвэл дэлхий юм. Аялагч хүн дэлхийгээр хичнээн их аялсан ч хэзээ ч түүний захад хүрэхгүй. Гэсэн хэдий ч энэ нь дэлхий хязгааргүй гэсэн үг биш юм. Аялагч зүгээр л аяллаа эхэлсэн газар руугаа буцна.
Гиперсферийн гадаргуу дээр
Үүнтэй адилаар Эйнштейний орчлонг оддын хөлөг онгоцоор туулж яваа сансарт тэнүүчлэгч дэлхий рүү буцаж ирж чадна. Зөвхөн энэ удаад тэнүүчлэгч бөмбөрцгийн хоёр хэмжээст гадаргуугийн дагуу биш, харин гипер бөмбөрцгийн гурван хэмжээст гадаргуугийн дагуу хөдөлнө. Энэ нь Орчлон ертөнц хязгаарлагдмал эзэлхүүнтэй, тиймээс ч хязгаарлагдмал тооны од, масстай гэсэн үг юм. Гэсэн хэдий ч Орчлон ертөнц хил хязгааргүй, ямар ч төвгүй.
Эйнштейн алдарт онолдоо орон зай, цаг хугацаа, таталцлыг холбосноор ийм дүгнэлтэд хүрсэн. Түүний өмнө эдгээр ойлголтуудыг тусдаа гэж үздэг байсан тул орчлон ертөнцийн орон зай нь цэвэр Евклид байсан юм. Таталцал өөрөө орон-цаг хугацааны муруйлт гэдгийг Эйнштейн баталсан. Энэ нь Ньютоны сонгодог механик болон Евклидийн геометр дээр үндэслэсэн Орчлон ертөнцийн мөн чанарын талаарх эртний санааг эрс өөрчилсөн юм.
Орчлон ертөнцийг тэлэх
"Шинэ орчлон"-ыг нээсэн хүн хүртэл төөрөгдөлд үл таних хүн байсангүй. Эйнштейн сансар огторгуйг хязгаарласан ч түүнийг хөдөлгөөнгүй гэж үзсээр байв. Түүний загвараар орчлон ертөнц мөнх байсан, мөнх хэвээр байгаа бөгөөд хэмжээ нь үргэлж ижил хэвээр байна. 1922 онд Зөвлөлтийн физикч Александр Фридман энэ загварыг нэлээд өргөжүүлсэн. Түүний тооцооллоор Орчлон ертөнц огт хөдөлгөөнгүй биш юм. Энэ нь цаг хугацааны явцад өргөжиж эсвэл агшиж болно. Фридман харьцангуйн ижил онол дээр үндэслэсэн ийм загварт ирсэн нь анхаарал татаж байна. Тэрээр энэ онолыг сансар огторгуйн тогтмолыг алгасаж илүү зөв хэрэгжүүлж чадсан.
Альберт Эйнштейн энэ "засалтыг" шууд хүлээн аваагүй. Энэхүү шинэ загвар нь өмнө нь дурдсан Хаббл нээлтэд тусалсан юм. Галактикуудын уналт нь орчлон ертөнц тэлэлтийн баримтыг маргаангүй нотолсон юм. Тиймээс Эйнштейн алдаагаа хүлээн зөвшөөрөх ёстой байв. Одоо орчлон ертөнц тодорхой настай байсан бөгөөд энэ нь түүний тэлэлтийн хурдыг тодорхойлдог Хаббл тогтмолоос шууд хамаардаг.
Сансар судлалын цаашдын хөгжил
Эрдэмтэд энэ асуултыг шийдэх гэж оролдох үед орчлон ертөнцийн бусад олон чухал бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг олж илрүүлж, түүний янз бүрийн загваруудыг боловсруулсан. Тиймээс 1948 онд Жорж Гамов "халуун орчлон ертөнц" гэсэн таамаглал дэвшүүлсэн бөгөөд энэ нь хожим их тэсрэлтийн онол болж хувирах болно. 1965 оны нээлт нь түүний сэжиглэлийг баталжээ. Одоо одон орон судлаачид орчлон ертөнц тунгалаг болсон тэр мөчөөс үүссэн гэрлийг ажиглах боломжтой болсон.
1932 онд Фриц Цвикийн таамаглаж байсан хар матери 1975 онд батлагдсан. Хар матери нь галактик, галактикийн бөөгнөрөл болон орчлон ертөнцийн бүтцийг бүхэлд нь тайлбарладаг. Эрдэмтэд орчлон ертөнцийн ихэнх масс бүрэн үл үзэгдэх гэдгийг ингэж мэдсэн.
Эцэст нь 1998 онд хол зайг судлах явцад орчлон ертөнц хурдацтай тэлж байгааг олж мэдсэн. Шинжлэх ухааны хамгийн сүүлийн үеийн энэхүү эргэлт нь орчлон ертөнцийн мөн чанарын талаарх бидний орчин үеийн ойлголтыг бий болгосон. Эйнштейний танилцуулж, Фридман үгүйсгэсэн сансар судлалын коэффициент нь Орчлон ертөнцийн загварт дахин байр сууриа олсон. Сансар судлалын коэффициент (сансар судлалын тогтмол) байгаа нь түүний түргэвчилсэн тэлэлтийг тайлбарладаг. Сансар судлалын тогтмол байдгийг тайлбарлахын тулд Орчлон ертөнцийн ихэнх массыг агуулсан таамаглалын талбайн тухай ойлголтыг нэвтрүүлсэн.
Ажиглах боломжтой ертөнцийн хэмжээсийн талаарх орчин үеийн ойлголт
Орчлон ертөнцийн орчин үеийн загварыг ΛCDM загвар гэж бас нэрлэдэг. "Λ" үсэг нь сансар огторгуйн тогтмол байдгийг илэрхийлдэг бөгөөд энэ нь Орчлон ертөнцийн хурдацтай тэлэлтийг тайлбарладаг. "ЦХМ" гэдэг нь орчлон ертөнц хүйтэн харанхуй бодисоор дүүрсэн гэсэн үг. Сүүлийн үеийн судалгаагаар Хаббл тогтмол нь 71 (км/с)/Мпк орчим байгаа нь орчлон ертөнцийн нас 13.75 тэрбум жилтэй тохирч байна. Орчлон ертөнцийн насыг мэдсэнээр бид түүний ажиглаж болох бүсийн хэмжээг тооцоолж чадна.
Харьцангуйн онолоор аливаа объектын талаарх мэдээлэл гэрлийн хурдаас (299,792,458 м/с) илүү хурдтай ажиглагчид хүрч чадахгүй. Ажиглагч зөвхөн объектыг төдийгүй түүний өнгөрсөн үеийг хардаг. Аливаа объект түүнээс хэдий чинээ хол байна, тэр өнгөрсөн үеийг төдий чинээ хол хардаг. Жишээлбэл, сарыг харахад бид нэг секундын өмнөх, Нар найман минутын өмнө, хамгийн ойрын одод - олон жил, галактикууд - сая сая жилийн өмнөх гэх мэтийг хардаг. Эйнштейний хөдөлгөөнгүй загварт орчлон ертөнц насны хязгааргүй бөгөөд энэ нь түүний ажиглагдах бүс нутаг нь юугаар ч хязгаарлагдахгүй гэсэн үг юм. Ажиглагч улам боловсронгуй болсон одон орны багаж хэрэгслээр зэвсэглэснээр улам бүр алс хол, эртний биетүүдийг ажиглах болно.
Орчлон ертөнцийн орчин үеийн загвартай бид өөр дүр төрхтэй байна. Үүний дагуу орчлон ертөнц настай, тиймээс ажиглалтын хязгаартай байдаг. Өөрөөр хэлбэл, орчлон ертөнц үүссэн цагаас хойш ямар ч фотон 13.75 тэрбум гэрлийн жилээс илүү зайг туулж чадаагүй юм. Ажиглах боломжтой орчлон ертөнц нь ажиглагчаас 13.75 тэрбум гэрлийн жилийн радиустай бөмбөрцөг муж хүртэл хязгаарлагддаг гэж хэлж болно. Гэсэн хэдий ч энэ нь бүхэлдээ үнэн биш юм. Орчлон ертөнцийн орон зайн тэлэлтийн талаар бид мартаж болохгүй. Фотоныг ажиглагчид хүрэх үед түүнийг ялгаруулсан объект аль хэдийн биднээс 45.7 тэрбум гэрлийн жилийн зайд байх болно. жил. Энэ хэмжээ нь бөөмсийн давхрага, энэ нь ажиглагдаж болох ертөнцийн хил юм.
Тэнгэрийн хаяа дээгүүр
Тиймээс ажиглагдах Орчлон ертөнцийн хэмжээг хоёр төрөлд хуваадаг. Хаббл радиус (13.75 тэрбум гэрлийн жил) гэж нэрлэгддэг илэрхий хэмжээ. Мөн бөөмийн тэнгэрийн хаяа гэж нэрлэгддэг бодит хэмжээ (45.7 тэрбум гэрлийн жил). Хамгийн гол нь эдгээр хоёр давхрага нь Орчлон ертөнцийн бодит хэмжээг огтхон ч тодорхойлдоггүй. Нэгдүгээрт, тэдгээр нь ажиглагчийн орон зай дахь байрлалаас хамаарна. Хоёрдугаарт, тэд цаг хугацааны явцад өөрчлөгддөг. ΛCDM загварын хувьд бөөмийн давхрага нь Хабблын давхрагааас илүү хурдтайгаар тэлж байна. Ирээдүйд энэ хандлага өөрчлөгдөх үү гэсэн асуултад орчин үеийн шинжлэх ухаан хариулдаггүй. Гэхдээ хэрэв бид Орчлон ертөнц хурдатгалтайгаар тэлж байна гэж үзвэл бидний одоо харж байгаа бүх объектууд эрт орой хэзээ нэгэн цагт бидний "харааны талбараас" алга болно.
Одоогийн байдлаар одон орон судлаачдын ажиглаж буй хамгийн алслагдсан гэрэл бол сансрын бичил долгионы дэвсгэр цацраг юм. Эрдэмтэд үүнийг судалж үзэхэд орчлон ертөнцийг Их тэсрэлтээс хойш 380 мянган жилийн дараах байдлаар хардаг. Энэ мөчид Орчлон ертөнц хангалттай хөргөж, чөлөөт фотоныг ялгаруулах боломжтой болсон бөгөөд үүнийг өнөөдөр радио дурангаар илрүүлж байна. Тэр үед орчлон ертөнцөд ямар ч од, галактик байгаагүй, зөвхөн устөрөгч, гелий болон бусад элементүүдээс бүрдсэн тасралтгүй үүл л байв. Энэ үүлэнд ажиглагдсан нэгэн төрлийн бус байдлаас харахад дараа нь галактикийн бөөгнөрөл үүсэх болно. Сансар огторгуйн бичил долгионы арын цацрагийн нэгэн төрлийн бус байдлаас үүсэх объектууд бөөмийн тэнгэрийн хаяанд хамгийн ойрхон байрладаг нь харагдаж байна.
Жинхэнэ хил хязгаар
Орчлон ертөнц үнэн, үл ажиглагдах хил хязгаартай эсэх нь псевдо-шинжлэх ухааны таамаглалын асуудал хэвээр байна. Орчлон ертөнцийн хязгааргүй байдлын талаар хүн бүр санал нийлдэг ч энэ хязгааргүй байдлыг огт өөр байдлаар тайлбарладаг. Зарим нь Орчлон ертөнцийг олон хэмжээст гэж үздэг бөгөөд манай "орон нутгийн" гурван хэмжээст ертөнц бол түүний зөвхөн нэг давхарга юм. Бусад нь Орчлон ертөнцийг фрактал гэж хэлдэг бөгөөд энэ нь манай орон нутгийн ертөнц өөр нэг бөөмс байж магадгүй гэсэн үг юм. Хаалттай, нээлттэй, зэрэгцээ орчлон ертөнц, өт хорхойтой олон ертөнцийн янз бүрийн загваруудын талаар бид мартаж болохгүй. Мөн маш олон янзын хувилбарууд байдаг бөгөөд тэдгээрийн тоо нь зөвхөн хүний төсөөллөөр хязгаарлагддаг.
Гэхдээ хэрэв бид хүйтэн реализмыг асааж эсвэл эдгээр бүх таамаглалаас зүгээр л ухрах юм бол манай Орчлон бол бүх од, галактикуудын хязгааргүй нэгэн төрлийн сав гэж таамаглаж болно. Түүгээр ч зогсохгүй, биднээс хэдэн тэрбум гигапарсек байхаас үл хамааран маш алслагдсан цэгүүдэд бүх нөхцөл яг адилхан байх болно. Энэ үед бөөмийн тэнгэрийн хаяа болон Хаббл бөмбөрцөг яг адилхан байх ба тэдгээрийн ирмэг дээр ижил реликт цацраг байх болно. Эргэн тойронд ижил одод, галактикууд байх болно. Сонирхолтой нь энэ нь орчлон ертөнцийн тэлэлттэй зөрчилддөггүй. Эцсийн эцэст, энэ нь зөвхөн Орчлон ертөнц биш, харин түүний орон зай өөрөө тэлж байна. Их тэсрэлтийн үед орчлон ертөнц нэг цэгээс үүссэн гэдэг нь тэр үед байсан хязгааргүй жижиг (бараг тэг) хэмжээсүүд одоо төсөөлшгүй том хэмжээтэй болж хувирсан гэсэн үг юм. Ирээдүйд бид ажиглаж болох ертөнцийн цар хүрээг тодорхой ойлгохын тулд яг энэ таамаглалыг ашиглах болно.
Харааны дүрслэл
Төрөл бүрийн эх сурвалжууд хүмүүст ертөнцийн цар хүрээг ойлгох боломжийг олгодог бүх төрлийн харааны загваруудыг өгдөг. Гэсэн хэдий ч бид сансар огторгуй ямар том болохыг ойлгоход хангалтгүй юм. Хаббл болон бөөмийн тэнгэрийн хаяа гэх мэт ойлголтууд хэрхэн илэрдэгийг төсөөлөх нь чухал юм. Үүнийг хийхийн тулд загвараа алхам алхмаар төсөөлж үзье.
Орчин үеийн шинжлэх ухаан Орчлон ертөнцийн "харь" бүс нутгийн талаар мэдэхгүй гэдгийг мартаж үзье. Олон ертөнц, фрактал орчлон ертөнц болон түүний бусад "төрлүүд"-ийн хувилбаруудаас татгалзаж, үүнийг зүгээр л хязгааргүй гэж төсөөлье. Өмнө дурьдсанчлан, энэ нь түүний орон зайн тэлэлттэй зөрчилддөггүй. Мэдээжийн хэрэг, түүний Хаббл бөмбөрцөг болон бөөмийн бөмбөрцөг нь тус бүр 13.75 ба 45.7 тэрбум гэрлийн жил гэдгийг анхаарч үзээрэй.
Орчлон ертөнцийн масштаб
START товчийг дараад шинэ, үл мэдэгдэх ертөнцийг олж мэдээрэй!
Эхлээд Universal масштаб ямар том болохыг ойлгохыг хичээцгээе. Хэрэв та манай гарагийг тойрон аялсан бол дэлхий бидний хувьд ямар том болохыг төсөөлж чадна. Одоо манай гарагийг хагас хөл бөмбөгийн талбайтай тэнцэх хэмжээний тарвас-Нарыг тойрон тойрог замд хөдөлж буй Сагаган будаа гэж төсөөлөөд үз дээ. Энэ тохиолдолд Далай вангийн тойрог зам нь жижиг хотын хэмжээтэй, талбай нь Сартай, нарны нөлөөллийн хилийн талбай нь Ангараг гарагтай тохирч байх болно. Ангараг гараг Сагаганаас том бол манай Нарны аймаг дэлхийгээс хамаагүй том юм! Гэхдээ энэ бол дөнгөж эхлэл.
Одоо энэ Сагаган нь бидний систем байх болно гэж төсөөлөөд үз дээ, хэмжээ нь ойролцоогоор нэг парсектай тэнцэнэ. Тэгвэл Сүүн зам хоёр хөлбөмбөгийн цэнгэлдэхийн хэмжээтэй болно. Гэсэн хэдий ч энэ нь бидний хувьд хангалтгүй байх болно. Сүүн замыг мөн сантиметрээр багасгах шаардлагатай болно. Энэ нь кофе шиг хар галактик хоорондын орон зайн дунд эргүүлэгт ороосон кофены хөөстэй төстэй байх болно. Түүнээс хорин сантиметрийн зайд Андромеда мананцар гэсэн ижил спираль "үйрмэг" бий. Тэдний эргэн тойронд манай Орон нутгийн бөөгнөрөлийн жижиг галактикуудын бөөгнөрөл байх болно. Манай орчлон ертөнцийн харагдах хэмжээ 9.2 километр болно. Бид Universal хэмжигдэхүүнүүдийн талаар ойлголттой болсон.
Бүх нийтийн бөмбөлөг дотор
Гэсэн хэдий ч бид масштабыг өөрөө ойлгоход хангалтгүй юм. Орчлон ертөнцийг динамикаар ойлгох нь чухал юм. Өөрсдийгөө Сүүн зам сантиметр диаметртэй аварга хүмүүс гэж төсөөлцгөөе. Дөнгөж сая дурдсанчлан бид 4.57 радиус, 9.24 километрийн диаметртэй бөмбөг дотор байх болно. Бид энэ бөмбөлөг дотор хөвж, аялж, бүхэл бүтэн мегапарсекийг нэг секундын дотор хамарч чадна гэж төсөөлөөд үз дээ. Хэрэв манай ертөнц хязгааргүй бол бид юу үзэх вэ?
Мэдээжийн хэрэг, тоо томшгүй олон төрлийн галактикууд бидний өмнө гарч ирэх болно. Зууван, спираль, жигд бус. Зарим газар тэднээр дүүрэн байх болно, зарим нь хоосон байх болно. Гол онцлог нь бид хөдөлгөөнгүй байхад харааны хувьд тэд бүгд хөдөлгөөнгүй байх болно. Гэхдээ бид алхам хийхэд л галактикууд өөрсдөө хөдөлж эхэлнэ. Жишээлбэл, хэрэв бид см урттай Сүүн замд бичил харуурын Нарны системийг ялгаж чадвал түүний хөгжлийг ажиглах боломжтой болно. Манай галактикаас 600 метрийн зайд нүүж ирэхэд бид анх үүссэн Нар болон эх гаригийн дискийг харах болно. Түүнд ойртох тусам бид дэлхий хэрхэн гарч ирж, амьдрал үүсч, хүн гарч ирэхийг харах болно. Үүний нэгэн адил бид галактикууд тэднээс холдох эсвэл ойртох тусам хэрхэн өөрчлөгдөж, хөдөлж байгааг харах болно.
Тиймээс бид хэдий чинээ алслагдсан галактикуудыг харах тусам бидний хувьд илүү эртнийх байх болно. Тиймээс хамгийн алс холын галактикууд биднээс 1300 метрийн зайд байрлах бөгөөд 1380 метрийн эргэлтэнд бид реликт цацрагийг аль хэдийн харах болно. Энэ зай нь бидний хувьд төсөөлөл байх нь үнэн. Гэсэн хэдий ч бид сансрын бичил долгионы арын цацрагт ойртох тусам сонирхолтой дүр зургийг харах болно. Мэдээжийн хэрэг, галактикууд хэрхэн үүсч хөгжихийг устөрөгчийн анхны үүлнээс ажиглах болно. Эдгээр үүссэн галактикуудын аль нэгэнд хүрэхэд бид 1.375 км биш, харин 4.57 км замыг туулсан гэдгээ ойлгох болно.
Томруулж байна
Үүний үр дүнд бид хэмжээ нь улам нэмэгдэх болно. Одоо бид бүхэл бүтэн хоосон зай, ханыг нударгаар байрлуулж болно. Тиймээс бид гарах боломжгүй жижиг бөмбөлөг дотор өөрсдийгөө олох болно. Бөмбөлөгний ирмэг дээр байгаа объектууд ойртох тусам тэдгээрийн хоорондох зай нэмэгдэхээс гадна ирмэг нь өөрөө тодорхойгүй хугацаагаар шилжих болно. Энэ бол ажиглагдах Орчлон ертөнцийн хэмжээсийн бүх цэг юм.
Орчлон ертөнц хичнээн том байсан ч ажиглагчийн хувьд энэ нь үргэлж хязгаарлагдмал хөөс хэвээр байх болно. Ажиглагч үргэлж энэ бөмбөлгийн төвд байх болно, үнэндээ тэр бол түүний төв юм. Бөмбөлөгний ирмэг дээр байгаа аливаа объект руу орохыг оролдоход ажиглагч төвийг нь шилжүүлнэ. Таныг объект руу ойртоход энэ объект бөмбөлгийн ирмэгээс улам бүр урагшилж, нэгэн зэрэг өөрчлөгдөх болно. Жишээлбэл, хэлбэргүй устөрөгчийн үүлнээс энэ нь бүрэн галактик эсвэл цаашлаад галактикийн бөөгнөрөл болж хувирна. Нэмж дурдахад, хүрээлэн буй орон зай өөрөө өөрчлөгдөх тул ойртох тусам энэ объект руу хүрэх зам нэмэгдэх болно. Энэ объектод хүрсний дараа бид үүнийг зөвхөн бөмбөлгийн ирмэгээс төв рүү шилжүүлэх болно. Орчлон ертөнцийн захад реликт цацраг анивчсан хэвээр байх болно.
Хэрэв бид орчлон ертөнц хурдацтай тэлж, хөөсний төвд байж, цаг хугацааг хэдэн тэрбум, их наяд, түүнээс ч илүү жилээр урагшлуулна гэж үзвэл илүү сонирхолтой дүр зургийг анзаарах болно. Хэдийгээр бидний бөмбөлөг хэмжээ ихсэх боловч түүний өөрчлөгдөж буй бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь биднээс илүү хурдан холдож, энэ бөмбөлгийн ирмэгийг орхиж, Орчлон ертөнцийн бөөмс бүр бусад бөөмстэй харилцах боломжгүйгээр ганцаардсан бөмбөлөг дотроо тус тусад нь тэнүүчлэх хүртэл үргэлжилнэ.
Тиймээс орчин үеийн шинжлэх ухаан Орчлон ертөнцийн бодит хэмжээ, хил хязгаартай эсэх талаар мэдээлэлгүй байна. Гэхдээ ажиглагдаж болох ертөнц нь Хаббл радиус (13.75 тэрбум гэрлийн жил) ба бөөмийн радиус (45.7 тэрбум гэрлийн жил) гэж нэрлэгддэг харагдахуйц, жинхэнэ хил хязгаартай гэдгийг бид баттай мэднэ. Эдгээр хил хязгаар нь ажиглагчийн орон зай дахь байрлалаас бүрэн хамаардаг бөгөөд цаг хугацааны явцад өргөжиж байдаг. Хэрэв Хаббл радиус гэрлийн хурдаар хатуу тэлэх юм бол бөөмийн давхрагын тэлэлт хурдасна. Түүний бөөмсийн давхрагын хурдатгал цаашид үргэлжлэх эсэх, түүнийг шахалтаар солих эсэх асуудал нээлттэй хэвээр байна.
Портал сайт нь сансар огторгуйтай холбоотой олон хэрэгтэй, сонирхолтой мэдлэгийг олж авах мэдээллийн эх сурвалж юм. Юуны өмнө бид өөрсдийн болон бусад орчлон ертөнцийн тухай, огторгуйн биетүүд, хар нүхнүүд, сансар огторгуйн гүн дэх үзэгдлийн тухай ярих болно.
Оршин буй бүх зүйл, матери, бие даасан бөөмс ба эдгээр хэсгүүдийн хоорондын зайг Орчлон ертөнц гэж нэрлэдэг. Эрдэмтэд, зурхайчдын үзэж байгаагаар орчлон ертөнцийн нас ойролцоогоор 14 тэрбум жил байна. Орчлон ертөнцийн харагдах хэсгийн хэмжээ 14 тэрбум гэрлийн жилийг эзэлдэг. Мөн зарим нь Орчлон ертөнц 90 тэрбум гэрлийн жилийн урттай гэж үздэг. Илүү хялбар болгохын тулд ийм зайг тооцоолохдоо парсекийн утгыг ашиглах нь заншилтай байдаг. Нэг парсек нь 3.2616 гэрлийн жилтэй тэнцүү, өөрөөр хэлбэл парсек нь дэлхийн тойрог замын дундаж радиусыг нэг нуман секундын өнцгөөр харах зай юм.
Эдгээр үзүүлэлтүүдээр зэвсэглэснээр та нэг объектоос нөгөө объект хүртэлх сансрын зайг тооцоолж болно. Жишээлбэл, манай гарагаас сар хүртэлх зай нь 300,000 км буюу 1 гэрлийн секунд юм. Үүний үр дүнд нар хүртэлх энэ зай 8.31 гэрлийн минут болж нэмэгддэг.
Түүхийн туршид хүмүүс сансар огторгуй, ертөнцтэй холбоотой нууцыг тайлах гэж оролдсоор ирсэн. Портал сайт дээрх нийтлэлүүдээс та зөвхөн Орчлон ертөнцийн тухай төдийгүй түүнийг судлах орчин үеийн шинжлэх ухааны аргуудын талаар мэдэж болно. Бүх материал нь хамгийн дэвшилтэт онол, баримт дээр тулгуурладаг.
Орчлон ертөнц нь хүмүүсийн мэддэг олон тооны өөр өөр объектуудыг агуулдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Тэдгээрийн дотроос хамгийн алдартай нь гараг, од, хиймэл дагуул, хар нүх, астероид, сүүлт од юм. Одоогийн байдлаар бид гарагуудын аль нэгэнд амьдардаг тул тэдгээрийн талаар хамгийн их ойлгодог. Зарим гаригууд өөрийн гэсэн хиймэл дагуултай байдаг. Тиймээс дэлхий өөрийн гэсэн хиймэл дагуултай - Сартай. Манай гарагаас гадна Нарыг тойрон эргэдэг өөр 8 гариг бий.
Сансар огторгуйд олон одод байдаг ч тэдгээр нь бие биенээсээ ялгаатай. Тэд өөр өөр температур, хэмжээ, гэрэл гэгээтэй байдаг. Бүх одод өөр өөр байдаг тул тэдгээрийг дараах байдлаар ангилдаг.
Цагаан одойнууд;
Аварга;
Супер аваргууд;
нейтрон одод;
квазар;
Пульсар.
Бидний мэддэг хамгийн нягт бодис бол хар тугалга юм. Зарим гаригуудад тэдгээрийн бодисын нягт нь хар тугалганы нягтаас хэдэн мянга дахин их байдаг нь эрдэмтдэд олон асуултыг төрүүлдэг.
Бүх гаригууд нарны эргэн тойронд эргэлддэг ч энэ нь бас зогсдоггүй. Одууд бөөгнөрөл болж цугларч болох бөгөөд энэ нь эргээд бидний мэдэхгүй хэвээр байгаа төвийн эргэн тойронд эргэлддэг. Эдгээр кластеруудыг галактик гэж нэрлэдэг. Манай галактикийг Сүүн зам гэдэг. Өнөөг хүртэл хийгдсэн бүх судалгаанууд галактикийн үүсгэсэн ихэнх бодис нь хүмүүст харагдахгүй байгааг харуулж байна. Үүнээс болж үүнийг харанхуй матери гэж нэрлэжээ.
Галактикийн төвүүдийг хамгийн сонирхолтой гэж үздэг. Зарим одон орон судлаачид галактикийн боломжит төвийг хар нүх гэж үздэг. Энэ бол одны хувьслын үр дүнд бий болсон өвөрмөц үзэгдэл юм. Гэхдээ одоогоор эдгээр нь зөвхөн онол юм. Туршилт хийх, ийм үзэгдлийг судлах нь одоогоор боломжгүй байна.
Орчлонт галактикуудаас гадна мананцар (хий, тоос, плазмаас бүрдэх одод хоорондын үүл), орчлон ертөнцийн бүх орон зайд нэвчиж буй сансрын богино долгионы арын цацраг болон бусад бага зэрэг мэддэг, бүр огт үл мэдэгдэх олон объектуудыг агуулдаг.
Орчлон ертөнцийн эфирийн эргэлт
Материаллаг үзэгдлийн тэгш хэм, тэнцвэрт байдал нь байгалийн бүтцийн зохион байгуулалт, харилцан үйлчлэлийн гол зарчим юм. Түүнээс гадна, бүх хэлбэрээр: одны плазм ба бодис, ертөнц ба ялгарсан эфир. Ийм үзэгдлийн бүх мөн чанар нь тэдгээрийн харилцан үйлчлэл, өөрчлөлтөд оршдог бөгөөд ихэнх нь үл үзэгдэх эфирээр илэрхийлэгддэг. Үүнийг мөн реликт цацраг гэж нэрлэдэг. Энэ бол 2.7 К-ийн температуртай богино долгионы сансрын дэвсгэр цацраг юм. Чухамхүү энэ чичиргээт эфир нь орчлон ертөнцийг дүүргэх бүх зүйлийн үндэс суурь болдог гэсэн үзэл бодол байдаг. Эфирийн тархалтын анизотропи нь үл үзэгдэх, харагдахуйц орон зайн янз бүрийн хэсэгт түүний хөдөлгөөний чиглэл, эрчтэй холбоотой байдаг. Судлах, судлах бүх бэрхшээлийг хий, плазм, бодисын шингэн дэх турбулент процессыг судлахтай харьцуулж болно.
Яагаад олон эрдэмтэд орчлон ертөнцийг олон хэмжээст гэж үздэг вэ?
Лаборатори болон сансар огторгуйд туршилт хийсний дараа бид аливаа объектын байршлыг цаг хугацаа, орон зайн гурван координатаар тодорхойлж болох Орчлон ертөнцөд амьдардаг гэж таамаглаж болох өгөгдлийг олж авсан. Үүнээс үүдэн орчлон ертөнц дөрвөн хэмжээст гэсэн таамаглал гарч ирдэг. Гэсэн хэдий ч энгийн бөөмс ба квант таталцлын онолыг боловсруулж буй зарим эрдэмтэд олон тооны хэмжээсүүд байх нь зайлшгүй шаардлагатай гэсэн дүгнэлтэд хүрч магадгүй юм. Орчлон ертөнцийн зарим загварууд 11 хэмжигдэхүүнийг хасдаггүй.
Хар нүх, их тэсрэлт, тэсрэлт зэрэг өндөр энергитэй үзэгдлүүдийн үед олон хэмжээст орчлон ертөнц оршин тогтнох боломжтой гэдгийг анхаарах хэрэгтэй. Наад зах нь энэ бол тэргүүлэх сансар судлаачдын санаануудын нэг юм.
Өргөжиж буй ертөнцийн загвар нь харьцангуйн ерөнхий онол дээр суурилдаг. Улаан шилжилтийн бүтцийг хангалттай тайлбарлахыг санал болгов. Өргөтгөл нь Big Bang-тай нэгэн зэрэг эхэлсэн. Түүний нөхцөл байдлыг гаднах галактикийн объектуудыг байрлуулсан хийлсэн резинэн бөмбөгний гадаргуугаар дүрсэлсэн болно. Ийм бөмбөгийг хөөргөхөд түүний бүх цэгүүд байрлалаас үл хамааран бие биенээсээ холддог. Онолоор бол орчлон ертөнц хязгааргүй тэлэх эсвэл агших боломжтой.
Орчлон ертөнцийн барион тэгш бус байдал
Орчлон ертөнцөд ажиглагдсан бүх эсрэг бөөмсийн тооноос энгийн бөөмсийн тоо мэдэгдэхүйц нэмэгдэхийг барионы тэгш бус байдал гэж нэрлэдэг. Барионууд нь нейтрон, протон болон бусад богино хугацааны энгийн бөөмсийг агуулдаг. Энэ тэнцвэргүй байдал нь устгалын эрин үед буюу Их тэсрэлтийн дараа гурван секундын дараа үүссэн. Энэ хүртэл барион ба антибарионуудын тоо хоорондоо тохирч байв. Энгийн эсрэг бөөмс, бөөмсийг бөөнөөр нь устгах явцад тэдгээрийн ихэнх нь хос хосоороо нийлж алга болж, улмаар цахилгаан соронзон цацраг үүсгэсэн.
Портал вэб сайт дээр орчлон ертөнцийн нас
Орчин үеийн эрдэмтэд манай орчлон ертөнцийг ойролцоогоор 16 тэрбум жилийн настай гэж үздэг. Тооцооллын дагуу хамгийн бага нас нь 12-15 тэрбум жил байж магадгүй юм. Хамгийн бага нь манай Галактикийн хамгийн эртний одод няцаагддаг. Түүний жинхэнэ насыг зөвхөн Хабблын хуулийг ашиглан тодорхойлох боломжтой боловч бодит гэдэг нь үнэн зөв гэсэн үг биш юм.
Харагдах байдлын давхрага
Орчлон ертөнцийн бүх оршин тогтнох хугацаанд гэрлийн аялах зайтай тэнцүү радиустай бөмбөрцгийг түүний харагдахуйц давхрага гэж нэрлэдэг. Тэнгэрийн хаяа орших нь орчлон ертөнцийн тэлэлт, агшилттай шууд пропорциональ байдаг. Фридманы сансар судлалын загвараар орчлон ертөнц ойролцоогоор 15-20 тэрбум жилийн өмнө өвөрмөц зайнаас тэлж эхэлсэн. Бүх цаг үед гэрэл тэлж буй орчлон ертөнцөд үлдэгдэл зайг, тухайлбал 109 гэрлийн жилийг туулдаг. Үүнээс үүдэн тэлэлтийн үйл явц эхэлснээс хойш t0 мөчид ажиглагч бүр тухайн үед I радиустай бөмбөрцөгөөр хязгаарлагдах жижиг хэсгийг л ажиглаж чадна. Одоогоор энэ хилийн гадна байгаа бие ба объектууд нь: зарчмын хувьд ажиглагдахгүй. Тэднээс туссан гэрэл нь ажиглагчид хүрэх цаг зав байдаггүй. Өргөтгөх үйл явц эхлэхэд гэрэл гарч байсан ч энэ нь боломжгүй юм.
Орчлон ертөнцийн эхэн үед шингээлт, тархалтын улмаас өндөр нягтралтай байсан тул фотонууд чөлөөт чиглэлд тархаж чадахгүй байв. Тиймээс ажиглагч зөвхөн Орчлон ертөнцийн эрин үед гарч ирсэн цацраг туяаг л илрүүлж чаддаг. Энэ эрин үеийг t»300,000 жилийн хугацаа, r»10-20 г/см3 бодисын нягт, устөрөгчийн дахин нэгдэх мөчөөр тодорхойлно. Дээр дурдсан бүхнээс харахад эх үүсвэр нь галактикт ойр байх тусам түүний улаан шилжилтийн утга их байх болно.
Их тэсрэлт
Орчлон ертөнц үүссэн мөчийг Big Bang гэж нэрлэдэг. Энэ үзэл баримтлал нь эхэндээ бүх энерги, бүх бодис оршдог цэг (ганц цэг) байсанд үндэслэсэн болно. Шинж чанарын үндэс нь бодисын өндөр нягтрал гэж үздэг. Энэ өвөрмөц байдлаас өмнө юу болсон нь тодорхойгүй байна.
5*10-44 секундын (1-р квант дуусах мөч) үед тохиолдсон үйл явдал, нөхцөл байдлын талаар нарийн мэдээлэл байхгүй байна. Тухайн үеийн физикийн хувьд тухайн үед температур нь ойролцоогоор 1.3 * 1032 градус, бодисын нягт нь ойролцоогоор 1096 кг / м 3 байсан гэж таамаглаж болно. Эдгээр үнэ цэнэ нь одоо байгаа санааг хэрэгжүүлэх хязгаарлалт юм. Эдгээр нь таталцлын тогтмол, гэрлийн хурд, Больцманн ба Планкийн тогтмолуудын хоорондын хамаарлаас шалтгаалан гарч ирдэг бөгөөд үүнийг "Планкийн тогтмолууд" гэж нэрлэдэг.
5*10-44-ээс 10-36 секундын хооронд хамааралтай эдгээр үйл явдлууд нь "инфляцийн ертөнц"-ийн загварыг илэрхийлдэг. 10-36 секундын мөчийг "халуун орчлон" загвар гэж нэрлэдэг.
1-3-аас 100-120 секундын хооронд гелийн цөм болон бусад хөнгөн химийн элементүүдийн цөөн тооны цөм үүссэн. Энэ мөчөөс эхлэн хийд устөрөгч 78%, гели 22% гэсэн харьцаа тогтоогдож эхлэв. Нэг сая жилийн өмнө орчлон ертөнцийн температур 3000-45000 К хүртэл буурч, дахин нэгдэх эрин үе эхэлсэн. Өмнө нь чөлөөт электронууд гэрлийн протон болон атомын цөмтэй нэгдэж эхэлсэн. Гели, устөрөгчийн атомууд, цөөн тооны литийн атомууд гарч ирэв. Уг бодис ил тод болж, өнөөг хүртэл ажиглагдаж буй цацраг туяа түүнээс салгагдсан байна.
Орчлон ертөнц оршин тогтнох дараагийн тэрбум жил нь температур 3000-45000 К-ээс 300 К хүртэл буурсанаар тэмдэглэгдсэн. Цахилгаан соронзон цацрагийн эх үүсвэр хараахан болоогүй байсан тул эрдэмтэд орчлон ертөнцийн энэ үеийг "Харанхуй үе" гэж нэрлэсэн. гарч ирэв. Мөн энэ хугацаанд таталцлын хүчний нөлөөгөөр анхны хийн хольцын нэг төрлийн бус байдал улам нягт болсон. Эдгээр үйл явцыг компьютер дээр дуурайлган хийснээр одон орон судлаачид энэ нь Нарны массаас хэдэн сая дахин давсан аварга одод гарч ирэхэд эргэлт буцалтгүй хүргэсэн болохыг олж мэдэв. Тэд маш том хэмжээтэй байсан тул эдгээр одод гайхалтай өндөр температурт халж, хэдэн арван сая жилийн турш хөгжиж, хэт шинэ од болж дэлбэрчээ. Өндөр температурт халаахад ийм оддын гадаргуу нь хэт ягаан туяаны хүчтэй урсгалыг бий болгосон. Ийнхүү дахин иончлолын үе эхэлсэн. Ийм үзэгдлийн үр дүнд үүссэн плазм нь богино долгионы спектрийн мужид цахилгаан соронзон цацрагийг хүчтэй тарааж эхлэв. Нэг ёсондоо Орчлон өтгөн манан дунд живж эхлэв.
Эдгээр асар том одод нь литийнхээс хамаагүй хүнд химийн элементүүдийн орчлон дахь анхны эх үүсвэр болсон юм. Эдгээр атомын цөмийг агуулсан 2-р үеийн сансрын биетүүд үүсч эхлэв. Эдгээр оддыг хүнд атомуудын холимогоос үүсгэж эхэлсэн. Галактик хоорондын болон од хоорондын хийн ихэнх атомуудын дахин нэгдэл давтагдсан бөгөөд энэ нь эргээд цахилгаан соронзон цацрагийн орон зайг шинэ ил тод болгоход хүргэсэн. Орчлон ертөнц яг одоо бидний ажиглаж чадах зүйл болсон.
Вэбсайт портал дээрх Орчлон ертөнцийн ажиглагдаж болох бүтэц
Ажиглагдсан хэсэг нь орон зайн хувьд нэг төрлийн бус байна. Ихэнх галактикийн бөөгнөрөл болон бие даасан галактикууд нь түүний үүрэн эсвэл зөгийн сархинагаас бүрдсэн бүтцийг бүрдүүлдэг. Тэд хэд хэдэн мегапарсек зузаантай эсийн ханыг бүтээдэг. Эдгээр эсийг "хоосон зай" гэж нэрлэдэг. Тэдгээр нь том хэмжээтэй, хэдэн арван мегапарсекээр тодорхойлогддог бөгөөд үүнтэй зэрэгцэн тэдгээр нь цахилгаан соронзон цацраг бүхий бодис агуулдаггүй. Орчлон ертөнцийн нийт эзэлхүүний 50 орчим хувийг хоосон зай эзэлдэг.
ОХУ-ын Байгалийн ухааны академийн жинхэнэ гишүүн, сурган хүмүүжүүлэх ухааны доктор Э.ЛЕВИТАН
Шинжлэх ухаан ба амьдрал // Зураг
Орчин үеийн хамгийн шилдэг астрофизик ажиглалтын газруудын нэг бол Европын өмнөд ажиглалтын төв (Чили) юм. Зураг дээр: энэхүү ажиглалтын төвийн өвөрмөц хэрэгсэл болох Шинэ Технологийн Телескоп (NTT).
Шинэ технологийн телескопын 3.6 метрийн гол толины ар талын зураг.
Эридан одны NGC 1232 спираль галактик (түүн хүртэлх зай нь 100 сая гэрлийн жил). Хэмжээ - 200 гэрлийн жил.
Таны өмнө хэдэн зуун сая Кельвин градус хүртэл халсан асар том хийн диск байдаг (түүний диаметр нь 300 гэрлийн жил).
Энэ нь хачирхалтай асуулт байх болно. Мэдээжийн хэрэг, бид Сүүн зам болон бусад орчлон ертөнцийн оддыг хардаг. Гэхдээ нийтлэлийн гарчигт тавьсан асуулт нь тийм ч энгийн зүйл биш тул бид үүнийг олж мэдэхийг хичээх болно.
Өдрийн хурц нар, сар, шөнийн тэнгэрт оддын тархалт нь хүний анхаарлыг үргэлж татсаар ирсэн. Хамгийн эртний зураачдын хамгийн тод оддын дүрсийг дүрсэлсэн хадны зургуудаас харахад хүмүүс, ядаж л тэдний хамгийн сониуч зантай нь оддын тэнгэрийн нууцлаг гоо үзэсгэлэнг хардаг байв. Тэгээд мэдээж нарны ургах, жаргах, сарны харагдах нууцлаг өөрчлөлтийг сонирхсон... “Балар эртний-бясалгалын” одон орон судлал ингэж төрсөн байх. Энэ нь бичиг үсэг бий болохоос олон мянган жилийн өмнө болсон бөгөөд эдгээр дурсгалууд нь одон орон судлалын үүсэл, хөгжлийг гэрчлэх баримт бичиг болсон юм.
Эхэндээ тэнгэрийн биетүүд зөвхөн сониуч байдлын сэдэв байсан байж магадгүй, дараа нь бурханчлах, эцэст нь луужин, хуанли, цаг зэрэг үүрэг гүйцэтгэж хүмүүст тусалж эхлэв. Орчлон ертөнцийн боломжит бүтцийн талаар философи хийх ноцтой шалтгаан нь "тэнүүчлэх одод" (гаргууд) -ийн нээлт байж болно. Тогтмол оддын дэвсгэр дээр гаригуудыг дүрсэлсэн үл ойлгогдох гогцоог тайлах оролдлого нь дэлхийн анхны одон орны зураг эсвэл загварыг бүтээхэд хүргэсэн. Клаудиус Птолемей (МЭ 2-р зуун) ертөнцийн геоцентрик системийг тэдний апотеоз гэж зүй ёсоор тооцдог. Эртний одон орон судлаачид тухайн үед мэдэгдэж байсан долоон гаригтай (тэдгээрийг Нар, Сар, Буд, Сугар, Ангараг, Бархасбадь, Санчир гариг гэж үздэг) харьцуулахад дэлхий ямар байр суурь эзэлдэг болохыг тодорхойлох гэж оролдсон (голдуу амжилтгүй байсан ч хараахан нотлоогүй байна!). Зөвхөн Николай Коперник (1473-1543) эцэст нь амжилтанд хүрсэн.
Птолемейг геоцентрик, Коперникийг дэлхийн гелиоцентрик системийг бүтээгч гэж нэрлэдэг. Гэхдээ зарчмын хувьд эдгээр системүүд нь Нар, Дэлхийг жинхэнэ гаригууд (Буд, Сугар, Ангараг, Бархасбадь, Санчир) болон Сартай харьцуулсан талаархи санаа бодлоор л ялгаатай байв.
Коперник үндсэндээ дэлхийг гариг гэж нээсэн, Сар нь дэлхийн дагуулын хувьд зохих байр сууриа эзэлж, нар бүх гарагуудын хувьсгалын төв болж хувирав. Нар ба түүний эргэн тойронд эргэлдэж буй зургаан гариг (Дэлхийг оруулаад) - энэ бол 16-р зуунд төсөөлж байсан нарны аймаг байв.
Одоо бидний мэдэж байгаагаар систем бүрэн гүйцэд биш байна. Үнэн хэрэгтээ Коперникийн мэддэг зургаан гаригаас гадна Тэнгэрийн ван, Далай ван, Плутон нар багтдаг. Сүүлийнх нь 1930 онд нээгдсэн бөгөөд зөвхөн хамгийн алслагдсан төдийгүй хамгийн жижиг гариг болжээ. Нэмж дурдахад Нарны аймагт зуу орчим гаригийн хиймэл дагуул, хоёр астероидын бүс (нэг нь Ангараг ба Бархасбадь гаригийн тойрог замуудын хооронд, нөгөө нь саяхан нээгдсэн, Далай ван, Плутоны тойрог замд байдаг Куйперийн бүс) болон олон орно. тойрог замын өөр өөр хугацаатай сүүлт одууд. "Сүүлт одны үүл" гэсэн таамаглал (тэдний амьдрах бөмбөрцөг гэх мэт) нь янз бүрийн тооцоогоор нарнаас 100-150 мянган одон орны нэгжийн зайд оршдог. Үүний дагуу нарны аймгийн хил хязгаар хэд дахин тэлсэн.
2002 оны эхээр Америкийн эрдэмтэд 30 жилийн өмнө хөөргөсөн Пионер 10 гараг хоорондын автомат станцтай "ярилцаж" нарнаас 12 тэрбум километрийн зайд нисч чадсан юм. Дэлхийгээс илгээсэн радио дохионы хариу 22 цаг 06 минутын дараа (радио долгионы тархалтын хурд 300,000 км/сек орчим) ирсэн. Хэлсэн зүйлийг харгалзан Pioneer 10 нарны аймгийн "хил" рүү удаан хугацаагаар нисэх шаардлагатай болно (мэдээжийн хэрэг, нэлээд нөхцөлтэй!). Тэгээд тэр замдаа хамгийн ойрхон од болох Алдебаран (Үхрийн ордны хамгийн тод од) руу нисэх болно. "Pioneer 10" тэнд хүрч ирээд 2 сая жилийн дараа дотор нь шингэсэн дэлхийн хүмүүсийн захиасыг хүргэж магадгүй...
Бид Алдебаранаас дор хаяж 70 гэрлийн жилээр тусгаарлагдсан. Бидэнд хамгийн ойр орших од хүртэлх зай (Кентаврын системд) ердөө 4.75 гэрлийн жил юм. Өнөөдөр сургуулийн сурагчид ч гэсэн "гэрлийн жил", "парсек" эсвэл "мегапарсек" гэж юу болохыг мэддэг байх ёстой. Эдгээр нь Коперникийн үед төдийгүй хожим нь байгаагүй оддын одон орон судлалын асуулт, нэр томъёо юм.
Оддыг алс холын биетүүд гэж таамаглаж байсан ч мөн чанар нь тодорхойгүй байв. Жордано Бруно Коперникийн санааг боловсруулж байхдаа одод бол алс холын нар, магадгүй өөрсдийн гаригийн системтэй гэж гайхалтай санал болгосон нь үнэн. Энэхүү таамаглалын эхний хэсгийн зөв байдал нь зөвхөн 19-р зуунд л бүрэн тодорхой болсон. Бусад оддын эргэн тойронд байгаа анхны хэдэн арван гаригийг 20-р зууны сүүлийн жилүүдэд л нээсэн. Астрофизик үүсэхээс өмнө, спектрийн шинжилгээг одон орон судлалд ашиглахаас өмнө оддын мөн чанарыг шинжлэх ухааны шийдэлд ойртуулах боломжгүй байв. Тиймээс одод дэлхийн өмнөх тогтолцоонд бараг ямар ч үүрэг гүйцэтгэдэггүй байсан нь тогтоогджээ. Одтой тэнгэр бол гариг эрхсийн "бүтээл" хийдэг нэг төрлийн тайз байсан бөгөөд тэд оддын мөн чанарын талаар төдийлөн боддоггүй байсан (заримдаа тэднийг тэнгэрийн огторгуйд наалдсан "мөнгөн хадаас" гэж нэрлэдэг байсан) . "Оддын бөмбөрцөг" нь дэлхийн геоцентрик ба гелиоцентрик системд орчлон ертөнцийн нэг төрлийн хил байв. Мэдээжийн хэрэг орчлон ертөнц бүхэлдээ харагдахуйц гэж тооцогддог байсан бөгөөд түүний цаана "тэнгэрийн хаант улс" байсан ...
Өнөөдөр бид оддын өчүүхэн хэсэг нь л нүцгэн нүдэнд харагддаг гэдгийг мэддэг. Эртний Грекийн зарим философичдын таамаглаж байснаар бүхэл бүтэн тэнгэрт (Сүүн зам) сунаж тогтсон цагаан өнгийн зурвас нь олон тооны од болж хувирав. Галилео (17-р зууны эхэн үед) тэдний хамгийн тодыг нь маш төгс бус дуран авайныхаа тусламжтайгаар олж мэдсэн. Дурангийн хэмжээ ихсэж, сайжрахын хэрээр одон орон судлаачид орчлон ертөнцийг судалж буй мэт аажмаар гүн рүү нэвтэрч чадсан. Гэвч тэнгэрийн янз бүрийн чиглэлд ажиглагдсан одод Сүүн замын ододтой ямар нэгэн холбоотой байсан нь тэр даруй тодорхой болсонгүй. Үүнийг хамгийн түрүүнд баталж чадсан хүмүүсийн нэг бол Английн одон орон судлаач, оптикч В.Хершель юм. Тиймээс манай Галактикийн нээлт (түүнийг заримдаа Сүүн зам гэж нэрлэдэг) нь түүний нэртэй холбоотой юм. Гэсэн хэдий ч энгийн нэгэн хүн манай Галактикийг бүхэлд нь харах боломжгүй юм. Мэдээжийн хэрэг, тодорхой диаграммуудыг олохын тулд одон орон судлалын сурах бичгийг үзэхэд хангалттай: Галактикийг "дээрээс" харах (тодорхой спираль бүтэцтэй, гар нь од, хийн тоосноос бүрддэг) болон "дээрээс". тал" (энэ үүднээс авч үзвэл манай одны арал хоёр гүдгэр линзтэй төстэй, хэрэв та энэ линзний төв хэсгийн бүтцийн зарим нарийн ширийн зүйлийг авч үзэхгүй бол). Схем, диаграмм... Манай Галактикийн нэг ч гэсэн гэрэл зураг хаана байна?
Гагарин манай гарагийг сансар огторгуйгаас харсан анхны дэлхийн хүн юм. Одоо сансар огторгуйгаас дэлхийн хиймэл дагуулаас, гариг хоорондын автомат станцуудаас авсан дэлхийн гэрэл зургуудыг хүн бүр харсан байх. Гагарин ниссэнээс хойш 41 жил, сансрын эрин үе эхэлсэн анхны хиймэл дагуул хөөргөсөнөөс хойш 45 жил өнгөрчээ. Гэвч өнөөдрийг хүртэл хүн Галактикийн хил хязгаарыг давж, түүнийг харж чадах эсэхийг хэн ч мэдэхгүй... Бидний хувьд энэ бол шинжлэх ухааны уран зөгнөлийн хүрээний асуулт юм. Тиймээс бодит байдал руугаа буцъя. Гэхдээ яг үүнтэй зэрэгцэн зуун жилийн өмнөх бодит байдал хамгийн гайхалтай уран зөгнөл мэт санагдаж байсныг бодоорой.
Тиймээс Нарны аймаг болон манай Галактикийг нээсэн бөгөөд үүнд Нар нь хэдэн триллион оддын нэг (тэнгэрийн бөмбөрцөгт 6000 орчим оддыг энгийн нүдээр хардаг), Сүүн зам нь дэлхийн нэг хэсэг болох проекц юм. Галакси селестиел бөмбөрцөг рүү. Гэвч 16-р зууны дэлхийн хүмүүс манай Нар бол хамгийн энгийн од гэдгийг ойлгосон шиг манай Галактик бол одоо олдсон бусад олон галактикийн нэг гэдгийг бид одоо мэдэж байна. Тэдний дунд оддын ертөнцийн нэгэн адил харьцангуй нам гүм, туйлын идэвхтэй аварга, одой, "энгийн" болон "ер бусын" галактикууд байдаг. Тэд биднээс асар их зайд байрладаг. Тэдний хамгийн ойрын гэрэл бараг хоёр сая гурван зуун мянган жилийн турш бидэн рүү чиглэнэ. Гэхдээ бид энэ галактикийг нүцгэн нүдээр харж болно, энэ нь Андромеда одны дотор байдаг. Энэ бол манайхтай төстэй маш том спираль галактик тул түүний гэрэл зургууд нь манай Галактикийн гэрэл зургийн хомсдолыг тодорхой хэмжээгээр "нөхөн нөхдөг".
Бараг бүх нээсэн галактикуудыг зөвхөн орчин үеийн аварга том телескоп эсвэл сансрын дурангаар авсан гэрэл зургуудаас л харж болно. Радио телескоп, радио интерферометрийг ашиглах нь оптик өгөгдлийг ихээхэн хэмжээгээр нөхөхөд тусалсан. Радио одон орон судлал ба агаар мандлын гаднах рентген одон орон судлал нь галактикийн цөм, квазар (манай орчлонгийн хамгийн алслагдсан, оптик дурангаар авсан гэрэл зургуудаас бараг ялгагдахгүй байгаа хамгийн алслагдсан объектууд) болж буй үйл явцын нууцын хөшгийг арилгасан. ).
Маш том, бараг харагдахаас нуугдаж байсан мега ертөнцөд (эсвэл Метагалактикт) түүний чухал хэв маяг, шинж чанарыг олж мэдэх боломжтой байсан: тэлэлт, том хэмжээний бүтэц. Энэ бүхэн нь аль хэдийн нээгдсэн, тайлагдаагүй өөр нэг бичил ертөнцийг санагдуулдаг. Тэнд тэд бидэнд маш ойрхон, гэхдээ бас үл үзэгдэх орчлон ертөнцийн барилгын блокуудыг (атом, адрон, протон, нейтрон, мезон, кварк) судалдаг. Эрдэмтэд атомын бүтэц, тэдгээрийн электрон бүрхүүлийн харилцан үйлчлэлийн зүй тогтолыг олж мэдсэнийхээ дараа Д.И.Менделеевийн элементүүдийн үечилсэн системийг шууд утгаараа "амилуулсан".
Хамгийн гол нь хүн өөрийн шууд ойлгоогүй (мега ертөнц, бичил ертөнц) янз бүрийн цар хүрээтэй ертөнцийг нээж, танин мэдэх чадвартай болсон явдал юм.
Энэ хүрээнд астрофизик, сансар судлал анхдагч биш юм шиг санагддаг. Гэхдээ энд бид хамгийн сонирхолтой хэсэгт ирлээ.
Урт хугацааны туршид мэдэгдэж байсан оддын "хөшиг" нээгдэж, манай "төвт үзлийн" сүүлчийн оролдлого болох геоцентризм, гелиоцентризм, галаксицентризм зэрэг нь нээгдэв. Бид өөрсдөө Дэлхий шиг, Нарны систем, Галактик шиг "Метагалактик" гэж нэрлэгддэг ердийн цар хүрээ, нарийн төвөгтэй байдлаараа төсөөлшгүй Ертөнцийн бүтцийн "бөөмс" юм. Үүнд янз бүрийн нарийн төвөгтэй галактикийн олон систем ("хоёртын систем"-ээс бөөгнөрөл, супер кластер хүртэл) багтдаг. Үүний зэрэгцээ, асар том ертөнц дэх өөрийн өчүүхэн хэмжээний цар хүрээг ухамсарлах нь хүнийг доромжлохгүй, харин ч эсрэгээрээ энэ бүхнийг нээж, юу болохыг ойлгох чадвартай түүний оюун ухааны хүчийг дээшлүүлдэг гэдгийг хүлээн зөвшөөр. эрт илрүүлсэн.
Метагалактикийн бүтэц, хувьслын орчин үеийн дүр зургийг ерөнхийд нь бүтээсэн тул тайвшрах цаг болсон юм шиг санагдаж байна. Гэсэн хэдий ч, нэгдүгээрт, энэ нь бидэнд урьд өмнө мэдэгдээгүй маш олон зарчмын шинэ зүйлийг агуулдаг, хоёрдугаарт, манай Метагалактикаас гадна одоо ч таамаглаж байгаа Том Ертөнцийг бүрдүүлдэг бусад мини-орчлон ертөнцүүд байж магадгүй юм...
Магадгүй бид одоо тэнд зогсох хэрэгтэй. Учир нь тэдний хэлснээр бид одоо орчлон ертөнцөө олж мэдэхийг хүсч байна. 20-р зууны төгсгөлд энэ нь одон орон судлалд томоохон гэнэтийн бэлэг барьсан явдал юм.
20-р зууны эхэн үед зарим агуу физикчид энэ шинжлэх ухаанд чухал ач холбогдолтой бүх зүйл аль хэдийн нээгдэж, судлагдсан байсан тул тэдний титаник ажил дууссан гэж бодож байсныг физикийн түүхийг сонирхдог хүмүүс мэднэ. Үнэн, тэнгэрийн хаяанд хэд хэдэн хачирхалтай "үүл" үлдсэн ч тэд тун удахгүй харьцангуйн онол, квант механикийн "болно" гэж төсөөлж байсан нь цөөхөн... Ийм зүйл үнэхээр одон орон судлалыг хүлээж байна уу?
Орчин үеийн одон орны багаж хэрэгслийн тусламжтайгаар ажиглагдаж, сайтар судлагдсан мэт санагдах манай орчлон ертөнц бүх нийтийн мөсөн уулын зөвхөн орой нь болж хувирах магадлал өндөр байна. Үлдсэн хэсэг нь хаана байна? Асар том, материаллаг, өнөөг хүртэл огт мэдэгдээгүй зүйл оршин тогтнох тухай ийм зоригтой таамаглал яаж гарч ирсэн бэ?
Одон орон судлалын түүх рүү дахин орцгооё. Түүний ялалтын хуудасны нэг бол "үзэгний үзүүрт" Далай ван гарагийг нээсэн явдал байв. Тэнгэрийн ван гаригийн хөдөлгөөнд зарим массын таталцлын нөлөөлөл нь эрдэмтдийг өнөөг хүртэл үл мэдэгдэх гариг оршин тогтнох талаар бодоход түлхэц болж, авъяаслаг математикчдад нарны аймаг дахь түүний байршлыг тодорхойлох боломжийг олгож, дараа нь одон орончдод түүнийг селестиел бөмбөрцөг дээр яг хаанаас хайхыг хэлж өгчээ. . Ирээдүйд таталцал нь одон орон судлаачдад ижил төстэй үйлчилгээ үзүүлсэн: цагаан одой, хар нүх гэх мэт янз бүрийн "хачирхалтай" объектуудыг илрүүлэхэд тусалсан. Тиймээс одоо галактик болон бөөгнөрөл дэх оддын хөдөлгөөнийг судалснаар эрдэмтэд нууцлаг үл үзэгдэх ("харанхуй") матер (эсвэл бидний мэдэхгүй зарим төрлийн матери) байдаг гэсэн дүгнэлтэд хүргэж байна. энэ "материал"-ын нөөц асар их байх ёстой.
Хамгийн зоригтой тооцоогоор бол бидний ажиглаж, анхаарч үздэг бүх зүйл (од, хийн тоосны цогцолбор, галактик гэх мэт) нь хууль тогтоомжид үндэслэсэн тооцооллын дагуу "байх ёстой" массын ердөө 5 хувь юм. хүндийн хүчний. Энэ 5 хувьд тоосны ширхэг, сансрын устөрөгчийн атомаас эхлээд галактикийн супер бөөгнөрөл хүртэл бидний мэдэх бүхэл бүтэн мега ертөнц багтана. Зарим астрофизикчид бүхэлдээ тархсан нейтриноуудыг энд оруулдаг бөгөөд тэдгээр нь жижиг масстай ч тоо томшгүй олон тооны нейтрино нь ижил 5 хувьд тодорхой хувь нэмэр оруулдаг гэж үздэг.
Гэхдээ магадгүй "үл үзэгдэх бодис" (эсвэл ядаж нэг хэсэг нь орон зайд жигд бус тархсан) нь сөнөсөн одод эсвэл галактикийн масс эсвэл хар нүх гэх мэт үл үзэгдэх сансрын биетүүд юм болов уу? Хэдийгээр дутуу 95 хувийг (бусад тооцоогоор 60-70 хувь) нөхөхгүй ч гэсэн ийм таамаг тодорхой хэмжээгээр утга учиргүй биш юм. Астрофизикчид болон сансар судлаачид бусад янз бүрийн, ихэнхдээ таамаглал бүхий боломжуудыг авч үзэхээс өөр аргагүй болдог. Хамгийн гол санаа нь "далд масс" -ын нэлээд хэсэг нь бидний мэдэхгүй энгийн бөөмсөөс бүрддэг "хар бодис" юм.
Физикийн салбарын цаашдын судалгаагаар кваркаас (барион, мезон гэх мэт) тогтдог, бүтэцгүй (жишээлбэл, мюон гэх мэт) -ээс өөр ямар энгийн бөөмс байгальд байж болохыг харуулах болно. Хэрэв бид физикч, одон орон судлаач, астрофизикч, сансар судлаачдын хүчийг нэгтгэвэл энэ нууцыг тайлахад хялбар байх болно. Мэргэшсэн сансрын хөлөг амжилттай хөөргөсөн тохиолдолд ойрын жилүүдэд олж авах боломжтой өгөгдөлд ихээхэн найдвар тавьж байна. Тухайлбал, сансрын дуран (диаметр 8.4 метр) хөөргөхөөр төлөвлөж байна. Энэ нь асар олон тооны галактикийг бүртгэх боломжтой (28-р магнитуд хүртэл; 6-р магнитуд хүртэлх гэрэлтэгчдийг нүцгэн нүдээр харж болно гэдгийг санаарай), энэ нь "далд" тархалтын газрын зургийг гаргах боломжтой болно. масс” бүхэл бүтэн тэнгэрт. Өндөр таталцалтай "далд бодис" нь алс холын галактикууд болон квазаруудаас бидэнд ирж буй гэрлийн цацрагийг нугалж байх ёстой тул зарим мэдээллийг газрын ажиглалтаас гаргаж авах боломжтой. Ийм гэрлийн эх үүсвэрийн зургийг компьютерт боловсруулснаар үл үзэгдэх таталцлын массыг бүртгэж, тооцоолох боломжтой. Тэнгэрийн бие даасан хэсгүүдийн ижил төстэй тоймыг аль хэдийн хийсэн. (ОХУ-ын ШУА-ийн Тэргүүлэгчдийн дэргэдэх шинжлэх ухааны алдартай сэтгүүлийн "Дэлхий ба Орчлон ертөнц", 2002 оны №4-т саяхан хэвлэгдсэн Академич Н.Кардашевын "Космологи ба СЭТИ асуудлууд" нийтлэлийг үзнэ үү.)
Эцэст нь хэлэхэд, энэ өгүүллийн гарчигт томъёолсон асуулт руу буцъя. Энэ бүхний эцэст түүнд эерэг хариулт өгөх нь юу л бол... Хамгийн эртний шинжлэх ухаан болох одон орон судлал дөнгөж эхэлж байна.
