Rrezja e universit të dukshëm. Universi

Çfarë dimë për universin, si është hapësira? Universi është një botë e pakufishme e vështirë për t'u kuptuar nga mendja e njeriut, e cila duket joreale dhe e paprekshme. Në fakt, ne jemi të rrethuar nga materia, e pakufishme në hapësirë ​​dhe kohë, e aftë për të marrë forma të ndryshme. Për t'u përpjekur të kuptojmë shkallën e vërtetë të hapësirës së jashtme, si funksionon Universi, strukturën e universit dhe proceset e evolucionit, do të duhet të kalojmë pragun e botëkuptimit tonë, të shikojmë botën përreth nesh nga një kënd tjetër, nga brenda.

Edukimi i Universit: hapat e parë

Hapësira që ne vëzhgojmë përmes teleskopëve është vetëm një pjesë e Universit yjor, e ashtuquajtura Megagalaksi. Parametrat e horizontit kozmologjik të Hubble janë kolosale - 15-20 miliardë vite dritë. Këto të dhëna janë të përafërta, pasi në procesin e evolucionit Universi po zgjerohet vazhdimisht. Zgjerimi i Universit ndodh përmes përhapjes së elementeve kimike dhe rrezatimit kozmik të sfondit mikrovalor. Struktura e Universit po ndryshon vazhdimisht. Grupimet e galaktikave, objekteve dhe trupave të Universit shfaqen në hapësirë ​​- këto janë miliarda yje që formojnë elementet e hapësirës afër - sistemet yjore me planetë dhe satelitë.

Ku është fillimi? Si lindi Universi? Me sa duket mosha e Universit është 20 miliardë vjet. Ndoshta burimi i materies kozmike ishte promaterial i nxehtë dhe i dendur, akumulimi i të cilit shpërtheu në një moment të caktuar. Grimcat më të vogla të formuara si rezultat i shpërthimit u shpërndanë në të gjitha drejtimet dhe vazhdojnë të largohen nga epiqendra në kohën tonë. Teoria e Big Bengut, e cila tani dominon qarqet shkencore, përshkruan më saktë formimin e Universit. Substanca që u shfaq si rezultat i kataklizmës kozmike ishte një masë heterogjene e përbërë nga grimca të vogla të paqëndrueshme që, duke u përplasur dhe shpërndarë, filluan të ndërveprojnë me njëra-tjetrën.

Big Bang është një teori e origjinës së Universit që shpjegon formimin e tij. Sipas kësaj teorie, fillimisht ka ekzistuar një sasi e caktuar lënde, e cila, si rezultat i disa proceseve, ka shpërthyer me forcë kolosale, duke e shpërndarë masën e nënës në hapësirën përreth.

Pas ca kohësh, sipas standardeve kozmike - një çast, sipas kronologjisë tokësore - miliona vjet, filloi faza e materializimit të hapësirës. Nga se përbëhet Universi? Lënda e shpërndarë filloi të përqendrohej në grumbuj, të mëdhenj dhe të vegjël, në vendin e të cilave filluan të shfaqen më pas elementët e parë të Universit, masa të mëdha gazi - fidanishte të yjeve të ardhshëm. Në shumicën e rasteve, procesi i formimit të objekteve materiale në Univers shpjegohet me ligjet e fizikës dhe termodinamikës, por ka një sërë pikash që ende nuk mund të shpjegohen. Për shembull, pse materia në zgjerim është më e përqendruar në një pjesë të hapësirës, ​​ndërsa në një pjesë tjetër të universit materia është shumë e rrallë? Përgjigjet për këto pyetje mund të merren vetëm kur të bëhet i qartë mekanizmi i formimit të objekteve hapësinore, të mëdha dhe të vogla.

Tani procesi i formimit të Universit shpjegohet me veprimin e ligjeve të Universit. Paqëndrueshmëria gravitacionale dhe energjia në zona të ndryshme shkaktuan formimin e protoyjeve, të cilët nga ana tjetër, nën ndikimin e forcave centrifugale dhe gravitetit, formuan galaktika. Me fjalë të tjera, ndërsa materia vazhdoi dhe vazhdon të zgjerohet, proceset e ngjeshjes filluan nën ndikimin e forcave gravitacionale. Grimcat e reve të gazit filluan të përqendrohen rreth një qendre imagjinare, duke formuar përfundimisht një ngjeshje të re. Materialet e ndërtimit në këtë projekt gjigant ndërtimi janë hidrogjeni molekular dhe heliumi.

Elementet kimike të universit janë materiali kryesor ndërtimor nga i cili u formuan më pas objektet e universit

Pastaj fillon të veprojë ligji i termodinamikës dhe aktivizohen proceset e kalbjes dhe jonizimit. Molekulat e hidrogjenit dhe heliumit shpërbëhen në atome, nga të cilat formohet thelbi i një protoylli nën ndikimin e forcave gravitacionale. Këto procese janë ligjet e Universit dhe kanë marrë formën e një reaksioni zinxhir, që ndodhin në të gjitha qoshet e largëta të Universit, duke e mbushur universin me miliarda, qindra miliarda yje.

Evolucioni i Universit: pikat kryesore

Sot, në qarqet shkencore ekziston një hipotezë për natyrën ciklike të gjendjeve nga të cilat është endur historia e Universit. Duke u shfaqur si rezultat i shpërthimit të promaterialit, akumulimet e gazit u bënë çerdhe për yjet, të cilat nga ana tjetër formuan galaktika të shumta. Megjithatë, pasi ka arritur një fazë të caktuar, materia në Univers fillon të priret në gjendjen e saj origjinale, të përqendruar, d.m.th. shpërthimi dhe zgjerimi i mëpasshëm i materies në hapësirë ​​pasohet nga ngjeshja dhe kthimi në një gjendje super të dendur, në pikën e fillimit. Më pas, gjithçka përsëritet, lindja pasohet nga finalja, e kështu me radhë për shumë miliarda vjet, ad infinitum.

Fillimi dhe fundi i universit në përputhje me evolucionin ciklik të Universit

Megjithatë, duke lënë jashtë temën e formimit të Universit, e cila mbetet një pyetje e hapur, ne duhet të kalojmë në strukturën e universit. Në vitet '30 të shekullit të 20-të, u bë e qartë se hapësira e jashtme është e ndarë në rajone - galaktika, të cilat janë formacione të mëdha, secila me popullsinë e vet yjore. Megjithatë, galaktikat nuk janë objekte statike. Shpejtësia e galaktikave që largohen nga qendra imagjinare e Universit ndryshon vazhdimisht, siç dëshmohet nga konvergjenca e disave dhe largimi i të tjerëve nga njëri-tjetri.

Të gjitha proceset e mësipërme, nga pikëpamja e kohëzgjatjes së jetës tokësore, zgjasin shumë ngadalë. Nga pikëpamja e shkencës dhe e këtyre hipotezave, të gjitha proceset evolucionare ndodhin me shpejtësi. Në mënyrë konvencionale, evolucioni i Universit mund të ndahet në katër faza - epoka:

• epoka e hadronit;
• epoka e leptonit;
• epoka e fotoneve;
• epoka e yjeve.

Shkalla kohore kozmike dhe evolucioni i universit, sipas të cilit mund të shpjegohet pamja e objekteve kozmike

Në fazën e parë, e gjithë lënda u përqendrua në një pikëz të madhe bërthamore, të përbërë nga grimca dhe antigrimca, të kombinuara në grupe - hadrone (protone dhe neutrone). Raporti i grimcave ndaj antigrimcave është afërsisht 1:1.1. Më pas vjen procesi i asgjësimit të grimcave dhe antigrimcave. Protonet dhe neutronet e mbetura janë blloqet ndërtuese nga të cilat është formuar Universi. Kohëzgjatja e epokës së hadronit është e papërfillshme, vetëm 0.0001 sekonda - periudha e reagimit shpërthyes.

Më pas, pas 100 sekondash, fillon procesi i sintezës së elementeve. Në një temperaturë prej një miliard gradë, procesi i shkrirjes bërthamore prodhon molekula të hidrogjenit dhe heliumit. Gjatë gjithë kësaj kohe, substanca vazhdon të zgjerohet në hapësirë.

Nga ky moment, fillon një fazë e gjatë, nga 300 mijë deri në 700 mijë vjet, faza e rikombinimit të bërthamave dhe elektroneve, duke formuar atomet e hidrogjenit dhe heliumit. Në këtë rast, vërehet një ulje e temperaturës së substancës dhe zvogëlohet intensiteti i rrezatimit. Universi bëhet transparent. Hidrogjeni dhe heliumi i formuar në sasi kolosale nën ndikimin e forcave gravitacionale e kthejnë Universin primar në një kantier gjigant ndërtimi. Pas miliona vitesh, fillon epoka yjore - që është procesi i formimit të protoyjeve dhe protogalaktikave të para.

Kjo ndarje e evolucionit në faza përshtatet me modelin e Universit të nxehtë, i cili shpjegon shumë procese. Shkaqet e vërteta të Big Bengut dhe mekanizmi i zgjerimit të materies mbeten të pashpjeguara.

Struktura dhe struktura e Universit

Epoka yjore e evolucionit të Universit fillon me formimin e gazit hidrogjen. Nën ndikimin e gravitetit, hidrogjeni grumbullohet në grupime dhe grumbullime të mëdha. Masa dhe dendësia e grupimeve të tilla janë kolosale, qindra mijëra herë më të mëdha se masa e vetë galaktikës së formuar. Shpërndarja e pabarabartë e hidrogjenit, e vërejtur në fazën fillestare të formimit të universit, shpjegon ndryshimet në madhësitë e galaktikave që rezultojnë. Megagalaktikat u formuan aty ku duhet të ekzistojë akumulimi maksimal i gazit të hidrogjenit. Aty ku përqendrimi i hidrogjenit ishte i parëndësishëm, u shfaqën galaktika më të vogla, të ngjashme me shtëpinë tonë yjore - Rruga e Qumështit.

Versioni sipas të cilit Universi është një pikë fillimi-mbarimi rreth së cilës rrotullohen galaktikat në faza të ndryshme të zhvillimit

Nga ky moment, Universi merr formacionet e tij të para me kufij të qartë dhe parametra fizikë. Këto nuk janë më mjegullnajë, akumulime të gazit yjor dhe pluhur kozmik (produkte të një shpërthimi), protogrupe të materies yjore. Këto janë vende me yje, zona e të cilave është e madhe nga pikëpamja e mendjes njerëzore. Universi po bëhet plot me fenomene interesante kozmike.

Nga pikëpamja e justifikimit shkencor dhe modelit modern të Universit, galaktikat u formuan fillimisht si rezultat i veprimit të forcave gravitacionale. Pati një transformim të materies në një vorbull kolosale universale. Proceset centripetale siguruan fragmentimin e mëvonshëm të reve të gazit në grupime, të cilat u bënë vendlindja e yjeve të parë. Protogalaktikat me periudha të shpejta rrotullimi u shndërruan në galaktika spirale me kalimin e kohës. Aty ku rrotullimi ishte i ngadalshëm dhe kryesisht vërehej procesi i ngjeshjes së materies, u formuan galaktika të parregullta, më së shpeshti eliptike. Në këtë sfond, në Univers u zhvilluan procese më madhështore - formimi i supergrupeve galaktikash, skajet e të cilave janë në kontakt të ngushtë me njëri-tjetrin.

Supergrupet janë grupe të shumta galaktikash dhe grupime galaktikash brenda strukturës në shkallë të gjerë të Universit. Brenda 1 miliardë St. Ka rreth 100 supergrupe prej vitesh

Që nga ai moment, u bë e qartë se Universi është një hartë e madhe, ku kontinentet janë grupime galaktikash, dhe vendet janë megagalaktika dhe galaktika të formuara miliarda vjet më parë. Secili prej formacioneve përbëhet nga një grup yjesh, mjegullnajash, akumulimesh të gazit ndëryjor dhe pluhurit. Megjithatë, e gjithë kjo popullsi përbën vetëm 1% të vëllimit të përgjithshëm të formacioneve universale. Pjesa më e madhe e masës dhe vëllimit të galaktikave është e zënë nga materia e errët, natyra e së cilës nuk është e mundur të përcaktohet.

Diversiteti i Universit: klasat e galaktikave

Falë përpjekjeve të astrofizikanit amerikan Edwin Hubble, ne tani kemi kufijtë e Universit dhe një klasifikim të qartë të galaktikave që e banojnë atë. Klasifikimi bazohet në veçoritë strukturore të këtyre formacioneve gjigante. Pse galaktikat kanë forma të ndryshme? Përgjigja për këtë dhe shumë pyetje të tjera jepet nga klasifikimi Hubble, sipas të cilit Universi përbëhet nga galaktika të klasave të mëposhtme:

• spirale;
• eliptike;
• galaktika të parregullta.

Të parat përfshijnë formacionet më të zakonshme që mbushin universin. Tiparet karakteristike të galaktikave spirale janë prania e një spiraleje të përcaktuar qartë që rrotullohet rreth një bërthame të ndritshme ose priret në një shirit galaktik. Galaktikat spirale me një bërthamë janë caktuar S, ndërsa objektet me një shirit qendror janë caktuar SB. Kësaj klase i përket edhe galaktika jonë Rruga e Qumështit, në qendër të së cilës bërthama ndahet nga një urë ndriçuese.

Një galaktikë tipike spirale. Në qendër duket qartë një bërthamë me një urë nga skajet e së cilës dalin krahë spirale.

Formacione të ngjashme janë të shpërndara në të gjithë Universin. Galaktika spirale më e afërt, Andromeda, është një gjigant që po i afrohet me shpejtësi Rrugës së Qumështit. Përfaqësuesi më i madh i kësaj klase të njohur për ne është galaktika gjigante NGC 6872. Diametri i diskut galaktik të këtij përbindëshi është afërsisht 522 mijë vjet dritë. Ky objekt ndodhet në një distancë prej 212 milionë vitesh dritë nga galaktika jonë.

Klasa tjetër e zakonshme e formacioneve galaktike janë galaktikat eliptike. Emërtimi i tyre në përputhje me klasifikimin Hubble është shkronja E (eliptike). Këto formacione janë në formë elipsoidale. Përkundër faktit se ka mjaft objekte të ngjashme në Univers, galaktikat eliptike nuk janë veçanërisht ekspresive. Ato përbëhen kryesisht nga elipsa të lëmuara që janë të mbushura me grupime yjesh. Ndryshe nga spirale galaktike, elipset nuk përmbajnë akumulime të gazit ndëryjor dhe pluhur kozmik, të cilat janë efektet kryesore optike të vizualizimit të objekteve të tilla.

Një përfaqësues tipik i kësaj klase i njohur sot është mjegullnaja unazore eliptike në konstelacionin Lyra. Ky objekt ndodhet në një distancë prej 2100 vite dritë nga Toka.

Pamje e galaktikës eliptike Centaurus A përmes teleskopit CFHT

Klasa e fundit e objekteve galaktike që popullojnë Universin janë galaktika të parregullta ose të parregullta. Emërtimi sipas klasifikimit Hubble është simboli latin I. Karakteristika kryesore është një formë e çrregullt. Me fjalë të tjera, objekte të tilla nuk kanë forma të qarta simetrike dhe modele karakteristike. Në formën e saj, një galaktikë e tillë i ngjan një fotografie të kaosit universal, ku grupimet e yjeve alternohen me retë e gazit dhe pluhurin kozmik. Në shkallën e Universit, galaktikat e parregullta janë një fenomen i zakonshëm.

Nga ana tjetër, galaktikat e parregullta ndahen në dy nëntipe:

• Galaktikat e parregullta të nëntipit I kanë një strukturë komplekse të parregullt, një sipërfaqe të madhe të dendur dhe dallohen nga shkëlqimi. Shpesh kjo formë kaotike e galaktikave të parregullta është pasojë e spiraleve të shembur. Një shembull tipik i një galaktike të tillë është Reja e Madhe dhe e Vogël e Magelanit;
• Galaktikat e parregullta, të parregullta të nëntipit II kanë një sipërfaqe të ulët, një formë kaotike dhe nuk janë shumë të ndritshme. Për shkak të rënies së shkëlqimit, formacione të tilla janë të vështira për t'u zbuluar në pafundësinë e Universit.

Reja e Madhe e Magelanit është galaktika e parregullt më e afërt me ne. Të dy formacionet, nga ana tjetër, janë satelitë të Rrugës së Qumështit dhe së shpejti (në 1-2 miliardë vjet) mund të përthithen nga një objekt më i madh.

Galaktikë e parregullt Re e madhe e Magelanit - një satelit i galaktikës sonë Rruga e Qumështit

Përkundër faktit se Edwin Hubble i klasifikoi me saktësi galaktikat në klasa, ky klasifikim nuk është ideal. Ne mund të arrijmë më shumë rezultate nëse do të përfshinim teorinë e relativitetit të Ajnshtajnit në procesin e të kuptuarit të Universit. Universi përfaqësohet nga një mori formash dhe strukturash të ndryshme, secila prej të cilave ka vetitë dhe veçoritë e veta karakteristike. Kohët e fundit, astronomët ishin në gjendje të zbulonin formacione të reja galaktike që përshkruhen si objekte të ndërmjetme midis galaktikave spirale dhe eliptike.

Rruga e Qumështit është pjesa më e famshme e Universit

Dy krahë spirale, të vendosura në mënyrë simetrike rreth qendrës, përbëjnë trupin kryesor të galaktikës. Spiralet, nga ana tjetër, përbëhen nga krahë që rrjedhin pa probleme në njëra-tjetrën. Në kryqëzimin e krahëve të Shigjetarit dhe Cygnus, Dielli ynë ndodhet në një distancë prej 2,62·10¹7 km nga qendra e galaktikës Rruga e Qumështit. Spiralet dhe krahët e galaktikave spirale janë grupime yjesh, dendësia e të cilëve rritet ndërsa afrohen në qendrën galaktike. Pjesa tjetër e masës dhe vëllimit të spiraleve galaktike është lëndë e errët dhe vetëm një pjesë e vogël llogaritet nga gazi ndëryjor dhe pluhuri kozmik.

Pozicioni i Diellit në krahët e Rrugës së Qumështit, vendi i galaktikës sonë në univers

Trashësia e spiraleve është afërsisht 2 mijë vjet dritë. E gjithë kjo tortë me shtresë është në lëvizje të vazhdueshme, duke u rrotulluar me një shpejtësi të jashtëzakonshme prej 200-300 km/s. Sa më afër qendrës së galaktikës, aq më e lartë është shpejtësia e rrotullimit. Diellit dhe sistemit tonë diellor do t'i duhen 250 milionë vjet për të përfunduar një revolucion rreth qendrës së Rrugës së Qumështit.

Galaktika jonë përbëhet nga një trilion yje, të mëdhenj dhe të vegjël, super të rëndë dhe të mesëm. Grupi më i dendur i yjeve në Rrugën e Qumështit është Krahu i Shigjetarit. Pikërisht në këtë rajon vërehet shkëlqimi maksimal i galaktikës sonë. Pjesa e kundërt e rrethit galaktik, përkundrazi, është më pak e ndritshme dhe e vështirë për t'u dalluar gjatë vëzhgimit vizual.

Pjesa qendrore e Rrugës së Qumështit përfaqësohet nga një bërthamë, dimensionet e së cilës vlerësohen të jenë 1000-2000 parsekë. Në këtë rajon më të ndritshëm të galaktikës, përqendrohet numri maksimal i yjeve, të cilët kanë klasa të ndryshme, rrugët e tyre të zhvillimit dhe evolucionit. Këta janë kryesisht yje të vjetër super të rëndë në fazat e fundit të Sekuencës kryesore. Konfirmimi i pranisë së një qendre plakjeje të galaktikës Rruga e Qumështit është prania në këtë rajon e një numri të madh yjesh neutron dhe vrimash të zeza. Në të vërtetë, qendra e diskut spirale të çdo galaktike spirale është një vrimë e zezë supermasive, e cila, si një fshesë me korrent gjigante, thith objektet qiellore dhe materien reale.

Një vrimë e zezë supermasive e vendosur në pjesën qendrore të Rrugës së Qumështit është vendi i vdekjes së të gjitha objekteve galaktike

Sa i përket grupimeve të yjeve, shkencëtarët sot kanë arritur të klasifikojnë dy lloje grupesh: sferike dhe të hapura. Përveç grupimeve të yjeve, spiralet dhe krahët e Rrugës së Qumështit, si çdo galaktikë tjetër spirale, përbëhen nga materia e shpërndarë dhe energjia e errët. Si pasojë e Big Bengut, materia është në një gjendje shumë të rrallë, e cila përfaqësohet nga gazi i dobët ndëryjor dhe grimcat e pluhurit. Pjesa e dukshme e materies përbëhet nga mjegullnajat, të cilat nga ana e tyre ndahen në dy lloje: mjegullnaja planetare dhe difuze. Pjesa e dukshme e spektrit të mjegullnajave është për shkak të thyerjes së dritës nga yjet, të cilët lëshojnë dritë brenda spiralës në të gjitha drejtimet.

Sistemi ynë diellor ekziston në këtë supë kozmike. Jo, nuk jemi të vetmit në këtë botë të madhe. Ashtu si Dielli, shumë yje kanë sistemet e tyre planetare. E gjithë pyetja është se si të zbulohen planetët e largët, nëse distancat edhe brenda galaktikës sonë tejkalojnë kohëzgjatjen e ekzistencës së çdo qytetërimi inteligjent. Koha në Univers matet me kritere të tjera. Planetët me satelitët e tyre, objektet më të vogla në Univers. Numri i objekteve të tilla është i pallogaritshëm. Secili prej atyre yjeve që janë në rrezen e dukshme mund të ketë sistemet e veta yjore. Ne mund të shohim vetëm planetët ekzistues më të afërt me ne. Ajo që po ndodh në fqinjësi, çfarë botësh ekzistojnë në krahët e tjerë të Rrugës së Qumështit dhe cilat planetë ekzistojnë në galaktika të tjera mbetet një mister.

Kepler-16 b është një ekzoplanet pranë yllit të dyfishtë Kepler-16 në konstelacionin Cygnus

konkluzioni

Duke pasur vetëm një kuptim sipërfaqësor se si u shfaq Universi dhe si po evoluon, njeriu ka bërë vetëm një hap të vogël drejt të kuptuarit dhe të kuptuarit të shkallës së universit. Përmasat dhe shtrirja e madhe me të cilat duhet të merren shkencëtarët sot sugjeron se qytetërimi njerëzor është vetëm një moment në këtë pako materie, hapësire dhe kohe.

Modeli i Universit në përputhje me konceptin e pranisë së materies në hapësirë, duke marrë parasysh kohën

Studimi i Universit shkon nga Koperniku deri në ditët e sotme. Në fillim, shkencëtarët u nisën nga modeli heliocentrik. Në fakt, doli që hapësira nuk ka qendër të vërtetë dhe e gjithë rrotullimi, lëvizja dhe lëvizja ndodhin sipas ligjeve të Universit. Përkundër faktit se ekziston një shpjegim shkencor për proceset që ndodhin, objektet universale ndahen në klasa, lloje dhe lloje, asnjë trup i vetëm në hapësirë ​​nuk është i ngjashëm me një tjetër. Madhësitë e trupave qiellorë janë të përafërta, ashtu si edhe masa e tyre. Vendndodhja e galaktikave, yjeve dhe planetëve është arbitrare. Puna është se nuk ka asnjë sistem koordinativ në Univers. Duke vëzhguar hapësirën, ne bëjmë një projeksion në të gjithë horizontin e dukshëm, duke e konsideruar Tokën tonë si pikën zero të referencës. Në fakt, ne jemi vetëm një grimcë mikroskopike, e humbur në hapësirat e pafundme të Universit.

Universi është një substancë në të cilën të gjitha objektet ekzistojnë në lidhje të ngushtë me hapësirën dhe kohën

Ngjashëm me lidhjen me madhësinë, koha në Univers duhet të konsiderohet si komponenti kryesor. Origjina dhe mosha e objekteve hapësinore na lejon të krijojmë një pamje të lindjes së botës dhe të nxjerrim në pah fazat e evolucionit të universit. Sistemi me të cilin kemi të bëjmë është i lidhur ngushtë me kohën. Të gjitha proceset që ndodhin në hapësirë ​​kanë cikle - fillimi, formimi, transformimi dhe mbarimi, të shoqëruara nga vdekja e një objekti material dhe kalimi i materies në një gjendje tjetër.

Duke parë qiellin me yje gjatë natës, padashur pyet veten: sa yje ka në qiell? A ka ende jetë diku, si erdhi e gjithë kjo dhe a ka një fund për të gjitha?

Shumica e astronomëve janë të bindur se Universi ka lindur si rezultat i një shpërthimi të fuqishëm, rreth 15 miliardë vjet më parë. Ky shpërthim i madh, i quajtur zakonisht "Big Bang" ose "Ndikimi i madh", u formua nga një ngjeshje e fortë e materies, shpërndau gazra të nxehtë në drejtime të ndryshme dhe krijoi galaktika, yje dhe planetë. Edhe pajisjet më moderne dhe më të reja astronomike nuk janë në gjendje të mbulojnë të gjithë hapësirën. Por teknologjia moderne mund të kap dritën nga yjet që janë 15 miliardë vite dritë larg nga Toka! Ndoshta këta yje janë zhdukur prej kohësh, ata lindën, u plakën dhe vdiqën, por drita prej tyre udhëtoi në Tokë për 15 miliardë vjet dhe teleskopi ende e sheh atë.

Shkencëtarët e shumë brezave dhe vendeve po përpiqen të hamendësojnë, llogarisin madhësinë e Universit tonë dhe të përcaktojnë qendrën e tij. Më parë, besohej se qendra e Universit ishte planeti ynë Tokë. Koperniku vërtetoi se ky është Dielli, por me zhvillimin e njohurive dhe zbulimin e galaktikës sonë Rruga e Qumështit, u bë e qartë se as planeti ynë dhe as Dielli nuk janë qendra e Universit. Për një kohë të gjatë ata mendonin se nuk kishte galaktika të tjera përveç Rrugës së Qumështit, por edhe kjo u mohua.

Një fakt i njohur shkencor thotë se Universi po zgjerohet vazhdimisht dhe qielli me yje që ne vëzhgojmë, struktura e planetëve që shohim tani, është krejtësisht ndryshe nga miliona vjet më parë. Nëse Universi po rritet, kjo do të thotë se ka skaje. Një teori tjetër thotë se përtej kufijve të hapësirës sonë ka Universe dhe botë të tjera.

I pari që vendosi të provojë pafundësinë e Universit ishte Isak Njutoni. Pasi zbuloi ligjin e gravitetit universal, ai besonte se nëse hapësira do të ishte e fundme, të gjithë trupat e saj herët a vonë do të tërhiqeshin dhe do të bashkoheshin në një tërësi të vetme. Dhe meqenëse kjo nuk ndodh, do të thotë se Universi nuk ka kufij.

Duket se e gjithë kjo është logjike dhe e qartë, por prapëseprapë Albert Einstein ishte në gjendje t'i thyente këto stereotipe. Ai krijoi modelin e tij të Universit bazuar në teorinë e tij të relativitetit, sipas së cilës Universi është i pafund në kohë, por i kufizuar në hapësirë. Ai e krahasoi atë me një sferë tredimensionale ose, në terma të thjeshtë, me globin tonë. Sado që një udhëtar të udhëtojë nëpër Tokë, ai kurrë nuk do të arrijë skajin e saj. Megjithatë, kjo nuk do të thotë se Toka është e pafundme. Udhëtari thjesht do të kthehet në vendin nga i cili filloi udhëtimin e tij.

Në të njëjtën mënyrë, një endacak hapësinor, duke filluar nga planeti ynë dhe duke kaluar Universin me një anije yje, mund të kthehet përsëri në Tokë. Vetëm këtë herë endacak do të lëvizë jo përgjatë sipërfaqes dy-dimensionale të një sfere, por përgjatë sipërfaqes tredimensionale të një hipersfere. Kjo do të thotë se Universi ka një vëllim të fundëm, dhe për rrjedhojë një numër të kufizuar yjesh dhe masësh. Megjithatë, Universi nuk ka kufij dhe asnjë qendër. Ajnshtajni besonte se Universi është statik dhe madhësia e tij nuk ndryshon kurrë.

Megjithatë, mendjet më të mëdha nuk janë mbi iluzionet. Në vitin 1927, fizikani ynë sovjetik Alexander Friedman e zgjeroi ndjeshëm këtë model. Sipas llogaritjeve të tij, Universi nuk është aspak statik. Mund të zgjerohet ose tkurret me kalimin e kohës. Ajnshtajni nuk e pranoi menjëherë këtë amendament, por me zbulimin e teleskopit Hubble u vërtetua fakti i zgjerimit të universit, sepse galaktikat e shpërndara, d.m.th. po largoheshin nga njëri-tjetri.

Tani është vërtetuar se Universi po zgjerohet me një ritëm të përshpejtuar, se ai është i mbushur me materie të errët të ftohtë dhe mosha e tij është 13.75 miliardë vjet. Duke ditur moshën e Universit, ne mund të përcaktojmë madhësinë e rajonit të tij të vëzhgueshëm. Por mos harroni për zgjerimin e vazhdueshëm.

Pra, madhësia e Universit të vëzhgueshëm ndahet në dy lloje. Madhësia e dukshme, e quajtur edhe rrezja e Hubble (13.75 miliardë vite dritë), të cilën e diskutuam më sipër. Dhe madhësia reale, e quajtur horizonti i grimcave (45.7 miliardë vite dritë). Tani do të shpjegoj: ndoshta keni dëgjuar se kur shikojmë qiellin, shohim të kaluarën e yjeve dhe planetëve të tjerë, dhe jo atë që po ndodh tani. Për shembull, duke parë Hënën, ne shohim siç ishte pak më shumë se një sekondë më parë, Diellin - më shumë se tetë minuta më parë, yjet më të afërt - vite, galaktikat - miliona vjet më parë, etj. Domethënë, që nga lindja e Universit, asnjë foton, d.m.th. drita nuk do të kishte kohë për të udhëtuar më shumë se 13.75 miliardë vite dritë. Por! Ne nuk duhet të harrojmë për faktin e zgjerimit të Universit. Pra, deri në momentin që do të arrijë te vëzhguesi, objekti i Universit të sapolindur që emetoi këtë dritë do të jetë tashmë 45.7 miliardë vite dritë larg nesh. vjet. Kjo madhësi është horizonti i grimcave, është kufiri i Universit të vëzhgueshëm.

Megjithatë, të dy këto horizonte nuk karakterizojnë aspak madhësinë reale të Universit. Ai po zgjerohet dhe nëse kjo prirje vazhdon, atëherë të gjitha ato objekte që ne tani mund të vëzhgojmë herët a vonë do të zhduken nga fusha jonë e shikimit.

Aktualisht, drita më e largët e vëzhguar nga astronomët është rrezatimi kozmik i sfondit të mikrovalës. Këto janë valë të lashta elektromagnetike që u ngritën në lindjen e Universit. Këto valë zbulohen duke përdorur antena shumë të ndjeshme dhe direkt në hapësirë. Duke parë rrezatimin kozmik të sfondit të mikrovalës, shkencëtarët e shohin Universin ashtu siç ishte 380 mijë vjet pas Big Bengut. Në këtë moment, Universi u ftohur mjaftueshëm sa që mundi të lëshonte fotone të lira, të cilat sot zbulohen me ndihmën e teleskopëve radio. Në atë kohë, nuk kishte yje apo galaktika në Univers, por vetëm një re e vazhdueshme hidrogjeni, heliumi dhe një sasi e parëndësishme elementësh të tjerë. Nga inhomogjenitetet e vërejtura në këtë re, më pas do të formohen grupime galaktikash.

Shkencëtarët janë ende duke debatuar nëse ka kufij të vërtetë dhe të pavëzhgueshëm të Universit. Në një mënyrë apo tjetër, të gjithë bien dakord për pafundësinë e Universit, por e interpretojnë këtë pafundësi në mënyra krejtësisht të ndryshme. Disa e konsiderojnë Universin si shumëdimensional, ku Universi ynë "lokal" tredimensional është vetëm një nga shtresat e tij. Të tjerë thonë se Universi është fraktal - që do të thotë se Universi ynë lokal mund të jetë një grimcë e një tjetri. Nuk duhet të harrojmë për modelet e ndryshme të Multiverses, d.m.th. ekzistenca e një numri të pafund universesh të tjerë përtej yni. Dhe ka shumë, shumë versione të ndryshme, numri i të cilave është i kufizuar vetëm nga imagjinata njerëzore.

A e dini se Universi që vëzhgojmë ka kufij mjaft të përcaktuar? Jemi mësuar ta lidhim Universin me diçka të pafundme dhe të pakuptueshme. Sidoqoftë, shkenca moderne, kur pyetet për "pafundësinë" e Universit, ofron një përgjigje krejtësisht të ndryshme për një pyetje kaq "të dukshme".

Sipas koncepteve moderne, madhësia e Universit të vëzhgueshëm është afërsisht 45.7 miliardë vite dritë (ose 14.6 gigaparseks). Por çfarë kuptimi kanë këto shifra?

Pyetja e parë që i vjen në mendje një njeriu të zakonshëm është se si mund të mos jetë Universi i pafund? Duket se është e padiskutueshme që kontejneri i gjithçkaje që ekziston rreth nesh nuk duhet të ketë kufij. Nëse ekzistojnë këto kufij, çfarë saktësisht janë ata?

Le të themi se një astronaut arrin kufijtë e Universit. Çfarë do të shohë ai përballë tij? Një mur i fortë? Barriera e zjarrit? Dhe çfarë fshihet pas saj - zbrazëti? Një tjetër Univers? Por a mund të nënkuptojë zbrazëtia ose një Univers tjetër se ne jemi në kufirin e universit? Në fund të fundit, kjo nuk do të thotë se nuk ka "asgjë" atje. Boshllëku dhe një Univers tjetër janë gjithashtu "diçka". Por Universi është diçka që përmban absolutisht gjithçka "diçka".

Arrijmë në një kontradiktë absolute. Rezulton se kufiri i Universit duhet të na fshehë diçka që nuk duhet të ekzistojë. Ose kufiri i Universit duhet të rrethojë "çdo gjë" nga "diçka", por kjo "diçka" duhet të jetë gjithashtu pjesë e "çdo gjëje". Në përgjithësi, absurditet i plotë. Atëherë, si munden shkencëtarët të deklarojnë madhësinë, masën dhe madje moshën kufizuese të Universit tonë? Këto vlera, edhe pse në mënyrë të paimagjinueshme të mëdha, janë ende të fundme. A debaton shkenca me të dukshmen? Për ta kuptuar këtë, le të gjurmojmë fillimisht se si njerëzit arritën në kuptimin tonë modern të Universit.

Zgjerimi i kufijve

Që nga kohra të lashta, njerëzit kanë qenë të interesuar se si është bota rreth tyre. Nuk ka nevojë të japim shembuj të tre shtyllave dhe përpjekjeve të tjera të të parëve për të shpjeguar universin. Si rregull, në fund gjithçka erdhi në faktin se baza e të gjitha gjërave është sipërfaqja e tokës. Edhe në kohët e antikitetit dhe mesjetës, kur astronomët kishin njohuri të gjera për ligjet e lëvizjes planetare përgjatë sferës qiellore "fikse", Toka mbeti qendra e Universit.

Natyrisht, edhe në Greqinë e Lashtë kishte nga ata që besonin se Toka rrotullohet rreth Diellit. Kishte nga ata që flisnin për botët e shumta dhe pafundësinë e Universit. Por justifikimet konstruktive për këto teori u ngritën vetëm në kthesën e revolucionit shkencor.

Në shekullin e 16-të, astronomi polak Nicolaus Copernicus bëri përparimin e parë të madh në njohuritë e Universit. Ai vërtetoi me vendosmëri se Toka është vetëm një nga planetët që rrotullohen rreth Diellit. Një sistem i tillë thjeshtoi shumë shpjegimin e një lëvizjeje kaq komplekse dhe të ndërlikuar të planetëve në sferën qiellore. Në rastin e një Toke të palëvizshme, astronomëve iu desh të dilnin me lloj-lloj teorish të zgjuara për të shpjeguar këtë sjellje të planetëve. Nga ana tjetër, nëse Toka pranohet si në lëvizje, atëherë një shpjegim për lëvizje të tilla të ndërlikuara vjen natyrshëm. Kështu, një paradigmë e re e quajtur "heliocentrizëm" zuri vend në astronomi.

Shumë Diej

Sidoqoftë, edhe pas kësaj, astronomët vazhduan ta kufizojnë Universin në "sferën e yjeve të palëvizshëm". Deri në shekullin e 19-të, ata nuk ishin në gjendje të vlerësonin distancën nga yjet. Për disa shekuj, astronomët janë përpjekur pa dobi të zbulojnë devijimet në pozicionin e yjeve në lidhje me lëvizjen orbitale të Tokës (paralaksat vjetore). Instrumentet e asaj kohe nuk lejonin matje kaq të sakta.

Më në fund, në 1837, astronomi ruso-gjerman Vasily Struve mati paralaksin. Kjo shënoi një hap të ri në të kuptuarit e shkallës së hapësirës. Tani shkencëtarët mund të thonë me siguri se yjet janë ngjashmëri të largëta me Diellin. Dhe drita jonë nuk është më qendra e gjithçkaje, por një "banor" i barabartë i një grupi yjor të pafund.

Astronomët i janë afruar edhe më shumë të kuptuarit të shkallës së Universit, sepse distancat nga yjet rezultuan të ishin vërtet monstruoze. Edhe madhësia e orbitave të planetëve dukej e parëndësishme në krahasim. Më pas ishte e nevojshme të kuptonim se si yjet janë të përqendruar në.

Shumë Rrugë të Qumështit

Filozofi i famshëm Immanuel Kant parashikoi themelet e të kuptuarit modern të strukturës në shkallë të gjerë të Universit në 1755. Ai hodhi hipotezën se Rruga e Qumështit është një grumbull yjor i madh rrotullues. Nga ana tjetër, shumë nga mjegullnajat e vëzhguara janë gjithashtu "rrugët e qumështit" më të largëta - galaktika. Pavarësisht kësaj, deri në shekullin e 20-të, astronomët besonin se të gjitha mjegullnajat janë burime të formimit të yjeve dhe janë pjesë e Rrugës së Qumështit.

Situata ndryshoi kur astronomët mësuan të masin distancat midis galaktikave duke përdorur . Shkëlqimi absolut i yjeve të këtij lloji varet rreptësisht nga periudha e ndryshueshmërisë së tyre. Duke krahasuar shkëlqimin e tyre absolut me atë të dukshëm, është e mundur të përcaktohet distanca deri në to me saktësi të lartë. Kjo metodë u zhvillua në fillim të shekullit të 20-të nga Einar Hertzschrung dhe Harlow Scelpi. Falë tij, astronomi sovjetik Ernst Epic në 1922 përcaktoi distancën deri në Andromeda, e cila doli të ishte një rend i madhësisë më i madh se madhësia e Rrugës së Qumështit.

Edwin Hubble vazhdoi iniciativën e Epic. Duke matur shkëlqimin e Cefeidëve në galaktika të tjera, ai mati distancën e tyre dhe e krahasoi atë me zhvendosjen e kuqe në spektrat e tyre. Kështu në vitin 1929 ai zhvilloi ligjin e tij të famshëm. Puna e tij hodhi poshtë përfundimisht pikëpamjen e vendosur se Rruga e Qumështit është skaji i Universit. Tani ajo ishte një nga shumë galaktikat që dikur konsideroheshin pjesë e saj. Hipoteza e Kantit u konfirmua pothuajse dy shekuj pas zhvillimit të saj.

Më pas, lidhja e zbuluar nga Hubble midis distancës së një galaktike nga një vëzhgues në lidhje me shpejtësinë e largimit të saj prej tij, bëri të mundur që të vizatohej një pamje e plotë e strukturës në shkallë të gjerë të Universit. Doli se galaktikat ishin vetëm një pjesë e parëndësishme e saj. Ata u lidhën në grupime, grupime në supergrupe. Nga ana tjetër, supergrupet formojnë strukturat më të mëdha të njohura në Univers - fijet dhe muret. Këto struktura, ngjitur me superboshllëqe të mëdha (), përbëjnë strukturën në shkallë të gjerë të Universit të njohur aktualisht.

Pafundësi e dukshme

Nga sa më sipër rezulton se në vetëm disa shekuj, shkenca gradualisht ka kaluar nga gjeocentrizmi në një kuptim modern të Universit. Megjithatë, kjo nuk përgjigjet pse ne e kufizojmë Universin sot. Në fund të fundit, deri më tani ne po flisnim vetëm për shkallën e hapësirës, ​​dhe jo për vetë natyrën e saj.

I pari që vendosi të justifikojë pafundësinë e Universit ishte Isak Njutoni. Pasi zbuloi ligjin e gravitetit universal, ai besonte se nëse hapësira do të ishte e fundme, të gjithë trupat e saj herët a vonë do të bashkoheshin në një tërësi të vetme. Përpara tij, nëse dikush shprehte idenë e pafundësisë së Universit, ajo ishte ekskluzivisht në një rrjedhë filozofike. Pa asnjë bazë shkencore. Një shembull i kësaj është Giordano Bruno. Nga rruga, si Kanti, ai ishte shumë shekuj përpara shkencës. Ai ishte i pari që deklaroi se yjet janë diej të largët dhe planetët gjithashtu rrotullohen rreth tyre.

Duket se vetë fakti i pafundësisë është mjaft i justifikuar dhe i qartë, por pikat e kthesës së shkencës së shekullit të 20-të tronditën këtë "të vërtetë".

Universi i palëvizshëm

Hapi i parë i rëndësishëm drejt zhvillimit të një modeli modern të Universit u hodh nga Albert Einstein. Fizikani i famshëm prezantoi modelin e tij të një Universi të palëvizshëm në 1917. Ky model bazohej në teorinë e përgjithshme të relativitetit, të cilën ai e kishte zhvilluar një vit më parë. Sipas modelit të tij, Universi është i pafund në kohë dhe i fundëm në hapësirë. Por, siç u përmend më herët, sipas Njutonit, një Univers me një madhësi të fundme duhet të shembet. Për ta bërë këtë, Ajnshtajni prezantoi një konstante kozmologjike, e cila kompensonte tërheqjen gravitacionale të objekteve të largëta.

Pavarësisht se sa paradoksale mund të tingëllojë, Ajnshtajni nuk e kufizoi vetë fundshmërinë e Universit. Sipas mendimit të tij, Universi është një guaskë e mbyllur e një hipersfere. Një analogji është sipërfaqja e një sfere të zakonshme tre-dimensionale, për shembull, një glob ose Tokë. Sado që një udhëtar të udhëtojë nëpër Tokë, ai kurrë nuk do të arrijë skajin e saj. Megjithatë, kjo nuk do të thotë se Toka është e pafundme. Udhëtari thjesht do të kthehet në vendin nga i cili filloi udhëtimin e tij.

Në sipërfaqen e hipersferës

Në të njëjtën mënyrë, një endacak hapësinor, që përshkon Universin e Ajnshtajnit në një anije yje, mund të kthehet përsëri në Tokë. Vetëm këtë herë endacak do të lëvizë jo përgjatë sipërfaqes dy-dimensionale të një sfere, por përgjatë sipërfaqes tredimensionale të një hipersfere. Kjo do të thotë se Universi ka një vëllim të fundëm, dhe për rrjedhojë një numër të kufizuar yjesh dhe masësh. Sidoqoftë, Universi nuk ka kufij dhe asnjë qendër.

Ajnshtajni arriti në këto përfundime duke lidhur hapësirën, kohën dhe gravitetin në teorinë e tij të famshme. Para tij, këto koncepte konsideroheshin të ndara, kjo është arsyeja pse hapësira e Universit ishte thjesht Euklidiane. Ajnshtajni vërtetoi se graviteti në vetvete është një lakim i hapësirë-kohës. Kjo ndryshoi rrënjësisht idetë e hershme për natyrën e Universit, bazuar në mekanikën klasike të Njutonit dhe gjeometrinë Euklidiane.

Universi në zgjerim

Edhe vetë zbuluesi i "universit të ri" nuk ishte i huaj për iluzionet. Megjithëse Ajnshtajni e kufizoi Universin në hapësirë, ai vazhdoi ta konsideronte atë statik. Sipas modelit të tij, Universi ishte dhe mbetet i përjetshëm, dhe madhësia e tij mbetet gjithmonë e njëjtë. Në vitin 1922, fizikani sovjetik Alexander Friedman e zgjeroi ndjeshëm këtë model. Sipas llogaritjeve të tij, Universi nuk është aspak statik. Mund të zgjerohet ose tkurret me kalimin e kohës. Vlen të përmendet se Friedman erdhi në një model të tillë bazuar në të njëjtën teori të relativitetit. Ai arriti ta zbatonte më saktë këtë teori, duke anashkaluar konstantën kozmologjike.

Albert Einstein nuk e pranoi menjëherë këtë "amendament". Ky model i ri i erdhi në ndihmë zbulimit të Hubble të përmendur më parë. Recesioni i galaktikave vërtetoi padiskutim faktin e zgjerimit të Universit. Kështu që Ajnshtajni duhej të pranonte gabimin e tij. Tani Universi kishte një moshë të caktuar, e cila varet rreptësisht nga konstanta e Hubble, e cila karakterizon shkallën e zgjerimit të saj.

Zhvillimi i mëtejshëm i kozmologjisë

Ndërsa shkencëtarët u përpoqën të zgjidhnin këtë pyetje, u zbuluan shumë përbërës të tjerë të rëndësishëm të Universit dhe u zhvilluan modele të ndryshme të tij. Kështu në vitin 1948, George Gamow prezantoi hipotezën e "universit të nxehtë", e cila më vonë do të shndërrohej në teorinë e shpërthimit të madh. Zbulimi në vitin 1965 konfirmoi dyshimet e tij. Tani astronomët mund të vëzhgonin dritën që erdhi nga momenti kur Universi u bë transparent.

Materia e errët, e parashikuar në 1932 nga Fritz Zwicky, u konfirmua në 1975. Lënda e errët në fakt shpjegon vetë ekzistencën e galaktikave, grupimeve të galaktikave dhe vetë strukturës Universale në tërësi. Kështu mësuan shkencëtarët se pjesa më e madhe e masës së Universit është plotësisht e padukshme.

Më në fund, në vitin 1998, gjatë një studimi të distancës deri në, u zbulua se Universi po zgjerohet me një ritëm përshpejtues. Kjo pikë kthese e fundit në shkencë lindi kuptimin tonë modern të natyrës së universit. Koeficienti kozmologjik, i prezantuar nga Ajnshtajni dhe i hedhur poshtë nga Friedman, përsëri gjeti vendin e tij në modelin e Universit. Prania e një koeficienti kozmologjik (konstanta kozmologjike) shpjegon zgjerimin e përshpejtuar të tij. Për të shpjeguar praninë e një konstante kozmologjike, u prezantua koncepti i një fushe hipotetike që përmban pjesën më të madhe të masës së Universit.

Kuptimi modern i madhësisë së Universit të vëzhgueshëm

Modeli modern i Universit quhet edhe modeli ΛCDM. Shkronja "Λ" nënkupton praninë e një konstante kozmologjike, e cila shpjegon zgjerimin e përshpejtuar të Universit. "CDM" do të thotë se Universi është i mbushur me materie të errët të ftohtë. Studimet e fundit tregojnë se konstanta e Hubble është rreth 71 (km/s)/Mpc, që korrespondon me moshën e Universit 13.75 miliardë vjet. Duke ditur moshën e Universit, ne mund të vlerësojmë madhësinë e rajonit të tij të vëzhgueshëm.

Sipas teorisë së relativitetit, informacioni për çdo objekt nuk mund të arrijë një vëzhgues me një shpejtësi më të madhe se shpejtësia e dritës (299,792,458 m/s). Rezulton se vëzhguesi nuk sheh vetëm një objekt, por të kaluarën e tij. Sa më larg të jetë një objekt prej tij, aq më e largët duket e shkuara. Për shembull, duke parë Hënën, ne shohim se si ishte pak më shumë se një sekondë më parë, Diellin - më shumë se tetë minuta më parë, yjet më të afërt - vite, galaktikat - miliona vjet më parë, etj. Në modelin e palëvizshëm të Ajnshtajnit, Universi nuk ka kufi moshe, që do të thotë se rajoni i tij i vëzhgueshëm gjithashtu nuk është i kufizuar nga asgjë. Vëzhguesi, i armatosur me instrumente astronomike gjithnjë e më të sofistikuara, do të vëzhgojë objekte gjithnjë e më të largëta dhe të lashta.

Kemi një pamje ndryshe me modelin modern të Universit. Sipas tij, Universi ka një moshë, dhe për rrjedhojë një kufi vëzhgimi. Kjo do të thotë, që nga lindja e Universit, asnjë foton nuk mund të kishte udhëtuar një distancë më të madhe se 13.75 miliardë vite dritë. Rezulton se mund të themi se Universi i vëzhgueshëm është i kufizuar nga vëzhguesi në një rajon sferik me një rreze prej 13.75 miliardë vite dritë. Megjithatë, kjo nuk është plotësisht e vërtetë. Nuk duhet të harrojmë për zgjerimin e hapësirës së Universit. Në kohën kur fotoni të arrijë te vëzhguesi, objekti që e emetoi atë do të jetë tashmë 45.7 miliardë vite dritë larg nesh. vjet. Kjo madhësi është horizonti i grimcave, është kufiri i Universit të vëzhgueshëm.

Mbi horizont

Pra, madhësia e Universit të vëzhgueshëm ndahet në dy lloje. Madhësia e dukshme, e quajtur edhe rrezja e Hubble (13.75 miliardë vite dritë). Dhe madhësia reale, e quajtur horizonti i grimcave (45.7 miliardë vite dritë). E rëndësishme është që të dy këto horizonte nuk e karakterizojnë aspak madhësinë reale të Universit. Së pari, ato varen nga pozicioni i vëzhguesit në hapësirë. Së dyti, ato ndryshojnë me kalimin e kohës. Në rastin e modelit ΛCDM, horizonti i grimcave zgjerohet me një shpejtësi më të madhe se horizonti i Hubble. Shkenca moderne nuk i përgjigjet pyetjes nëse kjo prirje do të ndryshojë në të ardhmen. Por nëse supozojmë se Universi vazhdon të zgjerohet me nxitim, atëherë të gjitha ato objekte që shohim tani herët a vonë do të zhduken nga "fusha jonë e vizionit".

Aktualisht, drita më e largët e vëzhguar nga astronomët është rrezatimi kozmik i sfondit të mikrovalës. Duke parë në të, shkencëtarët e shohin Universin ashtu siç ishte 380 mijë vjet pas Big Bengut. Në këtë moment, Universi u ftohur mjaftueshëm sa që mundi të lëshonte fotone të lira, të cilat sot zbulohen me ndihmën e teleskopëve radio. Në atë kohë, nuk kishte yje apo galaktika në Univers, por vetëm një re e vazhdueshme hidrogjeni, heliumi dhe një sasi e parëndësishme elementësh të tjerë. Nga inhomogjenitetet e vërejtura në këtë re, më pas do të formohen grupime galaktikash. Rezulton se pikërisht ato objekte që do të formohen nga johomogjenitetet në rrezatimin e sfondit kozmik të mikrovalës ndodhen më afër horizontit të grimcave.

Kufijtë e vërtetë

Nëse Universi ka kufij të vërtetë, të pavëzhgueshëm, është ende një çështje spekulimi pseudoshkencor. Në një mënyrë apo tjetër, të gjithë bien dakord për pafundësinë e Universit, por e interpretojnë këtë pafundësi në mënyra krejtësisht të ndryshme. Disa e konsiderojnë Universin si shumëdimensional, ku Universi ynë "lokal" tredimensional është vetëm një nga shtresat e tij. Të tjerë thonë se Universi është fraktal - që do të thotë se Universi ynë lokal mund të jetë një grimcë e një tjetri. Ne nuk duhet të harrojmë për modelet e ndryshme të Multiversit me Universet e tij të mbyllura, të hapura, paralele dhe vrimat e krimbit. Dhe ka shumë, shumë versione të ndryshme, numri i të cilave është i kufizuar vetëm nga imagjinata njerëzore.

Por nëse ndezim realizmin e ftohtë ose thjesht tërhiqemi nga të gjitha këto hipoteza, atëherë mund të supozojmë se Universi ynë është një enë homogjene e pafundme e të gjitha yjeve dhe galaktikave. Për më tepër, në çdo pikë shumë të largët, qofshin miliarda gigaparseks nga ne, të gjitha kushtet do të jenë saktësisht të njëjta. Në këtë pikë, horizonti i grimcave dhe sfera Hubble do të jenë saktësisht të njëjta, me të njëjtin rrezatim relikt në skajin e tyre. Do të ketë të njëjtat yje dhe galaktika përreth. Është interesante se kjo nuk bie ndesh me zgjerimin e Universit. Në fund të fundit, nuk është vetëm Universi që zgjerohet, por vetë hapësira e tij. Fakti që në momentin e Big Bengut Universi u ngrit vetëm nga një pikë do të thotë se dimensionet pafundësisht të vogla (praktikisht zero) që ishin atëherë tani janë shndërruar në të mëdha të paimagjinueshme. Në të ardhmen, ne do të përdorim pikërisht këtë hipotezë për të kuptuar qartë shkallën e Universit të vëzhgueshëm.

Përfaqësimi vizual

Burime të ndryshme ofrojnë të gjitha llojet e modeleve vizuale që i lejojnë njerëzit të kuptojnë shkallën e Universit. Megjithatë, nuk mjafton që ne të kuptojmë se sa i madh është kozmosi. Është e rëndësishme të imagjinohet se si koncepte të tilla si horizonti Hubble dhe horizonti i grimcave manifestohen në të vërtetë. Për ta bërë këtë, le të imagjinojmë modelin tonë hap pas hapi.

Le të harrojmë se shkenca moderne nuk di për rajonin "të huaj" të Universit. Duke hedhur poshtë versionet e multiverseve, Universin fraktal dhe "varietetet" e tjera të tij, le të imagjinojmë se ai është thjesht i pafund. Siç u përmend më herët, kjo nuk bie ndesh me zgjerimin e hapësirës së saj. Sigurisht, le të marrim parasysh se sfera e saj Hubble dhe sfera e grimcave janë përkatësisht 13.75 dhe 45.7 miliardë vite dritë.

Shkalla e Universit

Shtypni butonin START dhe zbuloni një botë të re, të panjohur!
Së pari, le të përpiqemi të kuptojmë se sa e madhe është shkalla Universale. Nëse keni udhëtuar rreth planetit tonë, mund ta imagjinoni mirë se sa e madhe është Toka për ne. Tani imagjinoni planetin tonë si një kokërr hikërror që lëviz në orbitë rreth një dielli-shalqi me madhësinë e gjysmës së një fushe futbolli. Në këtë rast, orbita e Neptunit do të korrespondojë me madhësinë e një qyteti të vogël, zona do të korrespondojë me Hënën dhe zona e kufirit të ndikimit të Diellit do të korrespondojë me Marsin. Rezulton se Sistemi ynë Diellor është po aq më i madh se Toka sa Marsi është më i madh se hikërrori! Por ky është vetëm fillimi.

Tani le të imagjinojmë se kjo hikërror do të jetë sistemi ynë, madhësia e të cilit është afërsisht e barabartë me një parsek. Atëherë Rruga e Qumështit do të jetë sa dy stadiume futbolli. Megjithatë, kjo nuk do të na mjaftojë. Rruga e Qumështit gjithashtu do të duhet të reduktohet në madhësinë centimetra. Do t'i ngjajë disi shkumës së kafesë të mbështjellë në një vorbull në mes të hapësirës ndërgalaktike të zezë si kafeja. Njëzet centimetra larg saj ekziston e njëjta "thërrim" spirale - Mjegullnaja Andromeda. Rreth tyre do të ketë një tufë galaktikash të vogla të grupimit tonë Lokal. Madhësia e dukshme e Universit tonë do të jetë 9.2 kilometra. Ne kemi arritur të kuptojmë dimensionet Universale.

Brenda flluskës universale

Megjithatë, nuk mjafton që ne të kuptojmë vetë shkallën. Është e rëndësishme të realizohet Universi në dinamikë. Le ta imagjinojmë veten si gjigantë, për të cilët Rruga e Qumështit ka një diametër centimetri. Siç u përmend tani, ne do të gjejmë veten brenda një topi me një rreze prej 4,57 dhe një diametër prej 9,24 kilometrash. Le të imagjinojmë se ne jemi në gjendje të notojmë brenda këtij topi, të udhëtojmë, duke mbuluar megaparsekë të tërë në një sekondë. Çfarë do të shohim nëse Universi ynë është i pafund?

Natyrisht, galaktika të panumërta të të gjitha llojeve do të shfaqen para nesh. Eliptike, spirale, e çrregullt. Disa zona do të jenë të mbushura me to, të tjera do të jenë bosh. Karakteristika kryesore do të jetë se vizualisht ata të gjithë do të jenë të palëvizshëm ndërsa ne jemi të palëvizshëm. Por sapo të bëjmë një hap, vetë galaktikat do të fillojnë të lëvizin. Për shembull, nëse jemi në gjendje të dallojmë një sistem diellor mikroskopik në Rrugën e Qumështit centimetra të gjatë, do të jemi në gjendje të vëzhgojmë zhvillimin e tij. Duke u larguar 600 metra nga galaktika jonë, ne do të shohim Diellin Protoyll dhe Diskun protoplanetar në momentin e formimit. Duke iu afruar asaj, do të shohim se si shfaqet Toka, lind jeta dhe shfaqet njeriu. Në të njëjtën mënyrë, ne do të shohim se si galaktikat ndryshojnë dhe lëvizin ndërsa ne largohemi ose u afrohemi atyre.

Rrjedhimisht, sa më të largëta të shikojmë galaktikat, aq më të lashta do të jenë për ne. Pra, galaktikat më të largëta do të vendosen më larg se 1300 metra larg nesh, dhe në kthesën prej 1380 metrash do të shohim tashmë rrezatim relikt. Vërtetë, kjo distancë do të jetë imagjinare për ne. Megjithatë, ndërsa i afrohemi rrezatimit kozmik të sfondit të mikrovalës, do të shohim një pamje interesante. Natyrisht, ne do të vëzhgojmë se si galaktikat do të formohen dhe zhvillohen nga reja fillestare e hidrogjenit. Kur të arrijmë në një nga këto galaktika të formuara, do të kuptojmë se nuk kemi kaluar fare 1.375 kilometra, por të gjitha 4.57.

Po zmadhohet

Si rezultat, ne do të rritemi edhe më shumë në madhësi. Tani mund të vendosim boshllëqe dhe mure të tëra në grusht. Pra, ne do të gjejmë veten në një flluskë mjaft të vogël nga e cila është e pamundur të dalësh. Jo vetëm që distanca nga objektet në skajin e flluskës do të rritet ndërsa afrohen, por edhe vetë buza do të zhvendoset pafundësisht. Kjo është e gjithë pika e madhësisë së Universit të vëzhgueshëm.

Pavarësisht se sa i madh është Universi, për një vëzhgues ai do të mbetet gjithmonë një flluskë e kufizuar. Vëzhguesi do të jetë gjithmonë në qendër të kësaj flluskë, në fakt ai është qendra e saj. Duke u përpjekur të arrijë në ndonjë objekt në skajin e flluskës, vëzhguesi do të zhvendosë qendrën e tij. Ndërsa i afroheni një objekti, ky objekt do të lëvizë gjithnjë e më tej nga buza e flluskës dhe në të njëjtën kohë do të ndryshojë. Për shembull, nga një re pa formë hidrogjeni ajo do të kthehet në një galaktikë të plotë ose, më tej, në një grumbull galaktik. Përveç kësaj, rruga drejt këtij objekti do të rritet kur i afroheni, pasi vetë hapësira përreth do të ndryshojë. Pasi të kemi arritur këtë objekt, ne do ta lëvizim atë vetëm nga buza e flluskës në qendrën e saj. Në skajin e Universit, rrezatimi relikt do të vazhdojë të dridhet.

Nëse supozojmë se Universi do të vazhdojë të zgjerohet me një ritëm të përshpejtuar, atëherë duke qenë në qendër të flluskës dhe duke e çuar kohën përpara me miliarda, triliona dhe madje edhe më të larta vitesh, do të vërejmë një pamje edhe më interesante. Edhe pse flluska jonë do të rritet gjithashtu në madhësi, përbërësit e saj në ndryshim do të largohen nga ne edhe më shpejt, duke lënë skajin e kësaj flluskë, derisa çdo grimcë e Universit endet veçmas në flluskën e saj të vetmuar pa mundësinë për të bashkëvepruar me grimcat e tjera.

Pra, shkenca moderne nuk ka informacion për madhësinë reale të Universit dhe nëse ai ka kufij. Por ne e dimë me siguri se Universi i vëzhgueshëm ka një kufi të dukshëm dhe të vërtetë, të quajtur përkatësisht rrezja e Hubble (13.75 miliardë vite dritë) dhe rrezja e grimcave (45.7 miliardë vite dritë). Këta kufij varen tërësisht nga pozicioni i vëzhguesit në hapësirë ​​dhe zgjerohen me kalimin e kohës. Nëse rrezja e Hubble zgjerohet rreptësisht me shpejtësinë e dritës, atëherë zgjerimi i horizontit të grimcave përshpejtohet. Çështja nëse përshpejtimi i tij i horizontit të grimcave do të vazhdojë më tej dhe nëse ai do të zëvendësohet nga kompresimi mbetet i hapur.

Faqja e portalit është një burim informacioni ku mund të merrni shumë njohuri të dobishme dhe interesante në lidhje me Hapësirën. Para së gjithash, ne do të flasim për Universet tona dhe të tjera, për trupat qiellorë, vrimat e zeza dhe fenomenet në thellësitë e hapësirës.

Tërësia e gjithçkaje që ekziston, materies, grimcave individuale dhe hapësira ndërmjet këtyre grimcave quhet Univers. Sipas shkencëtarëve dhe astrologëve, mosha e Universit është afërsisht 14 miliardë vjet. Madhësia e pjesës së dukshme të Universit zë rreth 14 miliardë vite dritë. Dhe disa pretendojnë se Universi shtrihet mbi 90 miliardë vite dritë. Për lehtësi më të madhe, është zakon të përdoret vlera e parsekut në llogaritjen e distancave të tilla. Një parsek është i barabartë me 3,2616 vite dritë, domethënë, një parsek është distanca mbi të cilën rrezja mesatare e orbitës së Tokës shihet në një kënd prej një sekonde harku.

Të armatosur me këta tregues, ju mund të llogarisni distancën kozmike nga një objekt në tjetrin. Për shembull, distanca nga planeti ynë në Hënë është 300,000 km, ose 1 sekondë dritë. Rrjedhimisht, kjo distancë nga Dielli rritet në 8.31 minuta dritë.

Gjatë historisë, njerëzit janë përpjekur të zgjidhin misteret që lidhen me Hapësirën dhe Universin. Në artikujt në faqen e portalit mund të mësoni jo vetëm për Universin, por edhe për qasjet moderne shkencore për studimin e tij. I gjithë materiali bazohet në teoritë dhe faktet më të avancuara.

Duhet të theksohet se Universi përfshin një numër të madh objektesh të ndryshme të njohura për njerëzit. Më të njohurit prej tyre janë planetët, yjet, satelitët, vrimat e zeza, asteroidet dhe kometat. Për momentin, mbi të gjitha kuptohet për planetët, pasi jetojmë në njërin prej tyre. Disa planetë kanë satelitët e tyre. Pra, Toka ka satelitin e vet - Hënën. Përveç planetit tonë, ka edhe 8 të tjerë që rrotullohen rreth Diellit.

Ka shumë yje në Hapësirë, por secili prej tyre është i ndryshëm nga njëri-tjetri. Ata kanë temperatura, madhësi dhe shkëlqim të ndryshëm. Meqenëse të gjithë yjet janë të ndryshëm, ato klasifikohen si më poshtë:

Xhuxhët e bardhë;

Gjigantë;

Supergjigantë;

yjet neutron;

Kuazarët;

Pulsarët.

Substanca më e dendur që njohim është plumbi. Në disa planetë, dendësia e substancës së tyre mund të jetë mijëra herë më e lartë se dendësia e plumbit, gjë që ngre shumë pyetje për shkencëtarët.

Të gjithë planetët rrotullohen rreth Diellit, por ai gjithashtu nuk qëndron ende. Yjet mund të mblidhen në grupime, të cilat, nga ana tjetër, gjithashtu rrotullohen rreth një qendre ende të panjohur për ne. Këto grupime quhen galaktika. Galaktika jonë quhet Rruga e Qumështit. Të gjitha studimet e kryera deri më tani tregojnë se pjesa më e madhe e materies që krijojnë galaktikat është deri më tani e padukshme për njerëzit. Për shkak të kësaj, ajo u quajt materie e errët.

Qendrat e galaktikave konsiderohen më interesantet. Disa astronomë besojnë se qendra e mundshme e galaktikës është një vrimë e zezë. Ky është një fenomen unik i formuar si rezultat i evolucionit të një ylli. Por tani për tani, të gjitha këto janë vetëm teori. Kryerja e eksperimenteve ose studimi i fenomeneve të tilla nuk është ende i mundur.

Përveç galaktikave, Universi përmban mjegullnaja (retë ndëryjore të përbëra nga gazi, pluhuri dhe plazma), rrezatimi kozmik i sfondit të mikrovalës që përshkon të gjithë hapësirën e Universit dhe shumë objekte të tjera pak të njohura dhe madje përgjithësisht të panjohura.

Qarkullimi i eterit të Universit

Simetria dhe ekuilibri i dukurive materiale është parimi kryesor i organizimit strukturor dhe ndërveprimit në natyrë. Për më tepër, në të gjitha format: plazma dhe materia yjore, bota dhe eteret e çliruara. I gjithë thelbi i fenomeneve të tilla qëndron në ndërveprimet dhe transformimet e tyre, shumica e të cilave përfaqësohen nga eteri i padukshëm. Quhet edhe rrezatim relikt. Ky është rrezatimi i sfondit kozmik të mikrovalës me një temperaturë prej 2.7 K. Ekziston një mendim se është ky eter vibrues që është baza themelore për gjithçka që mbush Universin. Anizotropia e shpërndarjes së eterit shoqërohet me drejtimet dhe intensitetin e lëvizjes së tij në zona të ndryshme të hapësirës së padukshme dhe të dukshme. E gjithë vështirësia e studimit dhe kërkimit është mjaft e krahasueshme me vështirësitë e studimit të proceseve turbulente në gaze, plazma dhe lëngje të materies.

Pse shumë shkencëtarë besojnë se Universi është shumëdimensional?

Pas kryerjes së eksperimenteve në laboratorë dhe në vetë hapësirën, u morën të dhëna nga të cilat mund të supozohet se jetojmë në një Univers në të cilin vendndodhja e çdo objekti mund të karakterizohet me kohë dhe tre koordinata hapësinore. Për shkak të kësaj, lind supozimi se Universi është katërdimensional. Megjithatë, disa shkencëtarë, duke zhvilluar teoritë e grimcave elementare dhe gravitetit kuantik, mund të arrijnë në përfundimin se ekzistenca e një numri të madh dimensionesh është thjesht e nevojshme. Disa modele të Universit nuk përjashtojnë as 11 dimensione.

Duhet të merret parasysh se ekzistenca e një Universi shumëdimensional është e mundur me fenomene me energji të lartë - vrimat e zeza, shpërthimi i madh, shpërthimet. Të paktën, kjo është një nga idetë e kozmologëve kryesorë.

Modeli i Universit në zgjerim bazohet në teorinë e përgjithshme të relativitetit. U propozua të shpjegohej në mënyrë adekuate struktura e zhvendosjes së kuqe. Zgjerimi filloi në të njëjtën kohë me Big Bengun. Gjendja e tij ilustrohet nga sipërfaqja e një topi të fryrë gome, mbi të cilën u vendosën pika - objekte ekstragalaktike. Kur një top i tillë fryhet, të gjitha pikat e tij largohen nga njëra-tjetra, pavarësisht nga pozicioni. Sipas teorisë, Universi ose mund të zgjerohet pafundësisht ose të tkurret.

Asimetria barionike e universit

Rritja e ndjeshme e numrit të grimcave elementare mbi të gjithë numrin e antigrimcave të vëzhguara në Univers quhet asimetri barion. Barionet përfshijnë neutronet, protonet dhe disa grimca të tjera elementare jetëshkurtër. Ky disproporcion ka ndodhur gjatë epokës së asgjësimit, përkatësisht tre sekonda pas Big Bengut. Deri në këtë pikë, numri i barioneve dhe antibarioneve korrespondonin me njëri-tjetrin. Gjatë asgjësimit masiv të antigrimcave dhe grimcave elementare, shumica e tyre u bashkuan në çifte dhe u zhdukën, duke gjeneruar kështu rrezatim elektromagnetik.

Mosha e Universit në faqen e portalit

Shkencëtarët modernë besojnë se Universi ynë është afërsisht 16 miliardë vjet i vjetër. Sipas vlerësimeve, mosha minimale mund të jetë 12-15 miliardë vjet. Minimumi zmbrapset nga yjet më të vjetër në galaktikën tonë. Mosha reale e saj mund të përcaktohet vetëm duke përdorur ligjin e Hubble, por real nuk do të thotë e saktë.

Horizonti i dukshmërisë

Një sferë me rreze të barabartë me distancën që përshkon drita gjatë gjithë ekzistencës së Universit quhet horizonti i saj i dukshmërisë. Ekzistenca e një horizonti është drejtpërdrejt proporcionale me zgjerimin dhe tkurrjen e Universit. Sipas modelit kozmologjik të Friedman-it, Universi filloi të zgjerohej nga një distancë e vetme afërsisht 15-20 miliardë vjet më parë. Gjatë gjithë kohës, drita përshkon një distancë të mbetur në Universin në zgjerim, domethënë 109 vite dritë. Për shkak të kësaj, çdo vëzhgues në momentin t0 pas fillimit të procesit të zgjerimit mund të vëzhgojë vetëm një pjesë të vogël, të kufizuar nga një sferë, e cila në atë moment ka rreze I. Ato trupa dhe objekte që janë në këtë moment përtej këtij kufiri janë: në parim, jo ​​e vëzhgueshme. Drita e reflektuar prej tyre thjesht nuk ka kohë për të arritur tek vëzhguesi. Kjo nuk është e mundur edhe nëse drita doli kur filloi procesi i zgjerimit.

Për shkak të përthithjes dhe shpërndarjes në Universin e hershëm, duke pasur parasysh densitetin e lartë, fotonet nuk mund të përhapeshin në një drejtim të lirë. Prandaj, vëzhguesi është në gjendje të zbulojë vetëm atë rrezatim që u shfaq në epokën e Universit transparent ndaj rrezatimit. Kjo epokë përcaktohet nga koha t»300.000 vjet, dendësia e substancës r»10-20 g/cm3 dhe momenti i rikombinimit të hidrogjenit. Nga të gjitha sa më sipër rezulton se sa më afër të jetë burimi në galaktikë, aq më e madhe do të jetë vlera e zhvendosjes së kuqe për të.

Shpërthim i madh

Momenti kur filloi Universi quhet Big Bang. Ky koncept bazohet në faktin se fillimisht ekzistonte një pikë (pika e singularitetit) në të cilën ishte e pranishme e gjithë energjia dhe e gjithë materia. Baza e karakteristikës konsiderohet të jetë dendësia e lartë e materies. Çfarë ndodhi përpara këtij singulariteti nuk dihet.

Nuk ka informacion të saktë në lidhje me ngjarjet dhe kushtet që kanë ndodhur në kohën 5*10-44 sekonda (momenti i përfundimit të kuantit të parë kohor). Në aspektin fizik të asaj epoke, mund të supozohet vetëm se atëherë temperatura ishte afërsisht 1.3 * 1032 gradë me një densitet të lëndës afërsisht 1096 kg/m 3. Këto vlera janë kufijtë për zbatimin e ideve ekzistuese. Ato shfaqen për shkak të marrëdhënies midis konstantës së gravitetit, shpejtësisë së dritës, konstantave Boltzmann dhe Planck dhe quhen "konstante të Plankut".

Ato ngjarje që lidhen me 5*10-44 deri në 10-36 sekonda pasqyrojnë modelin e "universit inflacionist". Momenti prej 10-36 sekondash quhet modeli i "universit të nxehtë".

Në periudhën nga 1-3 deri në 100-120 sekonda, u formuan bërthamat e heliumit dhe një numër i vogël bërthamash të elementëve të tjerë kimikë të lehtë. Që nga ky moment, në gaz filloi të vendosej një raport: hidrogjen 78%, helium 22%. Para një milion vjetësh, temperatura në Univers filloi të bjerë në 3000-45000 K dhe filloi epoka e rikombinimit. Më parë elektronet e lira filluan të kombinohen me protonet e dritës dhe bërthamat atomike. Filluan të shfaqen atomet e heliumit dhe hidrogjenit dhe një numër i vogël atomesh litiumi. Substanca u bë transparente dhe rrezatimi, i cili vërehet edhe sot, u shkëput prej tij.

Miliarda vitet e ardhshme të ekzistencës së Universit u shënuan nga një ulje e temperaturës nga 3000-45000 K në 300 K. Shkencëtarët e quajtën këtë periudhë për Universin "Epoka e Errët" për shkak të faktit se nuk kishte ende burime të rrezatimit elektromagnetik. u shfaq. Gjatë së njëjtës periudhë, heterogjeniteti i përzierjes së gazeve fillestare u bë më i dendur për shkak të ndikimit të forcave gravitacionale. Pasi i simuluan këto procese në një kompjuter, astronomët panë se kjo çoi në mënyrë të pakthyeshme në shfaqjen e yjeve gjigantë që e tejkalonin masën e Diellit me miliona herë. Për shkak se ishin kaq masivë, këta yje u ngrohën në temperatura tepër të larta dhe evoluan gjatë dhjetëra miliona viteve përpara se të shpërthyen si supernova. Duke u ngrohur në temperatura të larta, sipërfaqet e yjeve të tillë krijuan rryma të forta të rrezatimit ultravjollcë. Kështu filloi një periudhë rijonizimi. Plazma që u formua si rezultat i fenomeneve të tilla filloi të shpërndajë fuqishëm rrezatimin elektromagnetik në intervalet e saj spektrale të valëve të shkurtra. Në njëfarë kuptimi, Universi filloi të zhytet në një mjegull të dendur.

Këta yje të mëdhenj u bënë burimet e para në Univers të elementeve kimike që janë shumë më të rënda se litiumi. Filluan të formohen objekte hapësinore të gjeneratës së dytë, të cilat përmbanin bërthamat e këtyre atomeve. Këta yje filluan të krijoheshin nga përzierjet e atomeve të rënda. Ndodhi një lloj i përsëritur i rikombinimit të shumicës së atomeve të gazeve ndërgalaktike dhe ndëryjore, i cili, nga ana tjetër, çoi në një transparencë të re të hapësirës për rrezatimin elektromagnetik. Universi është bërë pikërisht ajo që ne mund të vëzhgojmë tani.

Struktura e vëzhgueshme e Universit në portalin e internetit

Pjesa e vëzhguar është johomogjene në hapësirë. Shumica e grupimeve të galaktikave dhe galaktikave individuale formojnë strukturën e saj qelizore ose huall mjalti. Ata ndërtojnë mure qelizore me trashësi disa megaparseks. Këto qeliza quhen "boshllëqe". Karakterizohen nga një madhësi e madhe, dhjetëra megaparsek dhe në të njëjtën kohë nuk përmbajnë substanca me rrezatim elektromagnetik. Boshllëku përbën rreth 50% të vëllimit të përgjithshëm të Universit.

Doktor i Shkencave Pedagogjike E. LEVITAN, anëtar i rregullt i Akademisë Ruse të Shkencave të Natyrës

Shkenca dhe jeta // Ilustrime

Një nga observatorët më të mirë modernë astrofizikë është Observatori Jugor Evropian (Kili). Në foto: një instrument unik i këtij observatori - Teleskopi i Teknologjive të Reja (NTT).

Foto e anës së pasme të pasqyrës kryesore 3.6 metra të teleskopit të teknologjive të reja.

Galaktika spirale NGC 1232 në yjësinë Eridanus (distanca prej saj është rreth 100 milionë vite dritë). Madhësia - 200 vjet dritë.

Para jush është një disk i madh gazi, ndoshta i ndezur në qindra miliona gradë Kelvin (diametri i tij është rreth 300 vite dritë).

Do të dukej një pyetje e çuditshme. Sigurisht, ne shohim Rrugën e Qumështit dhe yjet e tjerë të Universit që janë më afër nesh. Por pyetja e shtruar në titullin e artikullit në fakt nuk është aq e thjeshtë, dhe për këtë arsye ne do të përpiqemi ta kuptojmë.

Dielli i ndritshëm gjatë ditës, Hëna dhe shpërndarja e yjeve në qiellin e natës kanë tërhequr gjithmonë vëmendjen e njeriut. Duke gjykuar nga pikturat shkëmbore, në të cilat piktorët më të lashtë përshkruanin figurat e yjësive më të dukshme, edhe atëherë njerëzit, të paktën më kureshtarët prej tyre, shikuan në bukurinë misterioze të qiellit me yje. Dhe sigurisht ata treguan interes për lindjen dhe perëndimin e Diellit, për ndryshimet misterioze në pamjen e Hënës... Kështu lindi ndoshta astronomia “kontemplative primitive”. Kjo ndodhi shumë mijëra vjet më herët sesa lindi shkrimi, monumentet e të cilit tashmë janë bërë për ne dokumente që dëshmojnë origjinën dhe zhvillimin e astronomisë.

Në fillim, trupat qiellorë, mbase, ishin vetëm një temë kurioziteti, pastaj - hyjnizimi, dhe, më në fund, filluan të ndihmojnë njerëzit, duke vepruar si një busull, kalendar, orë. Një arsye serioze për të filozofuar rreth strukturës së mundshme të Universit mund të jetë zbulimi i "yjeve endacakë" (planeteve). Përpjekjet për të zbuluar sythe të pakuptueshme që përshkruajnë planetët në sfondin e yjeve të supozuar të fiksuar çuan në ndërtimin e fotove ose modeleve të para astronomike të botës. Sistemi gjeocentrik i botës së Klaudi Ptolemeut (shekulli II pas Krishtit) konsiderohet me të drejtë apoteoza e tyre. Astronomët e lashtë u përpoqën (kryesisht pa sukses) të përcaktojnë (por jo ende të vërtetojnë!) se çfarë vendi zinte Toka në raport me shtatë planetët e njohur atëherë (këto konsideroheshin Dielli, Hëna, Mërkuri, Venusi, Marsi, Jupiteri dhe Saturni). Dhe vetëm Nikolla Koperniku (1473-1543) më në fund ia doli.

Ptolemeu quhet krijuesi i gjeocentrikës, dhe Koperniku - sistemi heliocentrik i botës. Por në thelb, këto sisteme ndryshonin vetëm në idetë që ato përmbanin për vendndodhjen e Diellit dhe Tokës në lidhje me planetët e vërtetë (Merkurin, Venusin, Marsin, Jupiterin, Saturnin) dhe me Hënën.

Koperniku në thelb zbuloi Tokën si një planet, Hëna zuri vendin e saj të merituar si një satelit i Tokës dhe Dielli doli të ishte qendra e revolucionit të të gjithë planetëve. Dielli dhe gjashtë planetë që lëvizin rreth tij (përfshirë Tokën) - ky ishte sistemi diellor siç ishte imagjinuar në shekullin e 16-të.

Sistemi, siç e dimë tani, është larg nga kompletimi. Në të vërtetë, përveç gjashtë planetëve të njohur për Kopernikun, ai përfshin gjithashtu Uranin, Neptunin dhe Plutonin. Ky i fundit u zbulua në vitin 1930 dhe doli të ishte jo vetëm planeti më i largët, por edhe më i vogël. Përveç kësaj, Sistemi Diellor përfshin rreth njëqind satelitë të planetëve, dy rripa asteroidësh (njëri midis orbitave të Marsit dhe Jupiterit, tjetri, i zbuluar së fundmi, Brezi Kuiper, në rajonin e orbitave të Neptunit dhe Plutonit) dhe shumë kometa me periudha të ndryshme orbitale. "Reja e kometave" hipotetike (diçka si sfera e tyre e banimit) ndodhet, sipas vlerësimeve të ndryshme, në një distancë prej rreth 100-150 mijë njësi astronomike nga Dielli. Kufijtë e sistemit diellor janë zgjeruar në përputhje me rrethanat shumë herë.

Në fillim të vitit 2002, shkencëtarët amerikanë "biseduan" me stacionin e tyre automatik ndërplanetar Pioneer 10, i cili u nis 30 vjet më parë dhe arriti të fluturonte larg Diellit në një distancë prej 12 miliardë kilometrash. Përgjigja ndaj sinjalit radio të dërguar nga Toka mbërriti në 22 orë 06 minuta (me një shpejtësi të valëve të radios prej rreth 300,000 km/sek). Duke marrë parasysh atë që u tha, Pioneer 10 do të duhet të fluturojë për një kohë të gjatë në "kufijtë" e sistemit diellor (natyrisht, mjaft i kushtëzuar!). Dhe pastaj ai do të fluturojë drejt yllit më të afërt në rrugën e tij, Aldebaran (ylli më i ndritshëm në yjësinë Demi). "Pioneer 10" mund të mbërrijë atje dhe të japë mesazhet e tokësorëve të ngulitur në të vetëm pas 2 milionë vjetësh...

Ne jemi të ndarë nga Aldebarani me të paktën 70 vite dritë. Dhe distanca me yllin më të afërt me ne (në sistemin a Centauri) është vetëm 4,75 vite dritë. Sot, edhe nxënësit e shkollës duhet të dinë se çfarë është një “vit dritë”, “parsec” apo “megaparsec”. Këto janë tashmë pyetje dhe terma të astronomisë yjore, të cilat thjesht nuk ekzistonin jo vetëm në kohën e Kopernikut, por edhe shumë më vonë.

Supozohej se yjet ishin trupa të largët, por natyra e tyre ishte e panjohur. Vërtetë, Giordano Bruno, duke zhvilluar idetë e Kopernikut, sugjeroi shkëlqyeshëm se yjet janë diej të largët dhe, ndoshta, me sistemet e tyre planetare. Korrektësia e pjesës së parë të kësaj hipoteze u bë plotësisht e dukshme vetëm në shekullin e 19-të. Dhe dhjetëra planetët e parë rreth yjeve të tjerë u zbuluan vetëm në vitet e fundit të shekullit të 20-të të fundit të fundit. Përpara lindjes së astrofizikës dhe para aplikimit të analizës spektrale në astronomi, ishte thjesht e pamundur t'i afroheshim zgjidhjes shkencore të natyrës së yjeve. Pra, doli që yjet nuk luajtën pothuajse asnjë rol në sistemet e mëparshme të botës. Qielli me yje ishte një lloj skene në të cilën planetët "performonin" dhe ata nuk mendonin shumë për natyrën e vetë yjeve (nganjëherë u referoheshin si ... "thonj argjendi" të mbërthyer në kupën qiellore të qiellit) . "Sfera e yjeve" ishte një lloj kufiri i Universit si në sistemet gjeocentrike ashtu edhe në heliocentrike të botës. I gjithë universi, natyrisht, konsiderohej i dukshëm, dhe ajo që ishte përtej tij ishte "mbretëria e parajsës" ...

Sot ne e dimë se vetëm një pjesë e vogël e yjeve janë të dukshme me sy të lirë. Shiriti i bardhë që shtrihej në të gjithë qiellin (Rruga e Qumështit) doli, siç menduan disa filozofë të lashtë grekë, të ishte një mori yjesh. Galileo (në fillim të shekullit të 17-të) dalloi më të ndriturit prej tyre edhe me ndihmën e teleskopit të tij shumë të papërsosur. Me rritjen e madhësisë së teleskopëve dhe përmirësimin e tyre, astronomët ishin në gjendje të depërtonin gradualisht në thellësitë e Universit, sikur ta hetonin atë. Por nuk u bë menjëherë e qartë se yjet e vëzhguar në drejtime të ndryshme të qiellit kishin një lidhje me yjet e Rrugës së Qumështit. Një nga të parët që arriti ta vërtetonte këtë ishte astronomi dhe optikani anglez W. Herschel. Prandaj, zbulimi i galaktikës sonë (nganjëherë quhet Rruga e Qumështit) lidhet me emrin e tij. Megjithatë, me sa duket nuk është e mundur që një i vdekshëm i thjeshtë të shohë të gjithë galaktikën tonë. Natyrisht, mjafton të shikosh një libër astronomie për të gjetur diagrame të qarta: një pamje të galaktikës "nga lart" (me një strukturë spirale të dallueshme, me krahë të përbërë nga yje dhe lëndë gazi-pluhuri) dhe një pamje "nga anash” (në këtë këndvështrim, ishulli ynë yjor i ngjan lenteve bikonvekse, nëse nuk hyni në disa detaje të strukturës së pjesës qendrore të kësaj thjerrëze). Skema, diagrame... Ku është të paktën një fotografi e galaktikës sonë?

Gagarin ishte toka e parë që pa planetin tonë nga hapësira. Tani, me siguri, të gjithë kanë parë fotografi të Tokës nga hapësira, të transmetuara nga satelitët artificialë të Tokës, nga stacionet automatike ndërplanetare. Kanë kaluar dyzet e një vjet nga fluturimi i Gagarin dhe kanë kaluar 45 vjet nga lëshimi i satelitit të parë - fillimi i epokës hapësinore. Por deri më sot, askush nuk e di nëse një person do të jetë në gjendje ta shohë ndonjëherë Galaktikën duke shkuar përtej kufijve të saj... Për ne, kjo është një pyetje nga sfera e fantashkencës. Pra, le të kthehemi në realitet. Por në të njëjtën kohë, ju lutem mendoni për faktin se vetëm njëqind vjet më parë, realiteti aktual mund të dukej si fantazia më e pabesueshme.

Pra, sistemi diellor dhe galaktika jonë janë zbuluar, në të cilin Dielli është një nga triliona yje (rreth 6000 yje janë të dukshëm me sy të lirë në të gjithë sferën qiellore), dhe Rruga e Qumështit është një projeksion i një pjese të Galaxy në sferën qiellore. Por ashtu si në shekullin e 16-të tokësorët e kuptuan se Dielli ynë është ylli më i zakonshëm, ne tani e dimë se Galaktika jonë është një nga shumë galaktikat e tjera të zbuluara tani. Midis tyre, si në botën e yjeve, ka gjigantë dhe xhuxhë, galaktika "të zakonshme" dhe "të jashtëzakonshme", relativisht të qeta dhe jashtëzakonisht aktive. Ato janë të vendosura në distanca të mëdha nga ne. Drita nga më e afërta e tyre nxiton drejt nesh për gati dy milionë e treqind mijë vjet. Por ne mund ta shohim këtë galaktikë edhe me sy të lirë, ajo është në yjësinë Andromeda. Kjo është një galaktikë spirale shumë e madhe, e ngjashme me tonën, dhe për këtë arsye fotografitë e saj në një farë mase "kompensojnë" mungesën e fotografive të Galaxy tonë.

Pothuajse të gjitha galaktikat e zbuluara mund të shihen vetëm në fotografitë e marra duke përdorur teleskopë gjigantë modernë me bazë tokësore ose teleskopë hapësinorë. Përdorimi i radio teleskopëve dhe radio interferometrave ka ndihmuar në plotësimin e ndjeshëm të të dhënave optike. Radioastronomia dhe astronomia ekstra-atmosferike me rreze X kanë hequr perden mbi misterin e proceseve që ndodhin në bërthamat e galaktikave dhe në kuazarët (objektet më të largëta të njohura aktualisht në Universin tonë, pothuajse të padallueshme nga yjet në fotografitë e marra duke përdorur teleskopë optikë ).

Në një megabotë jashtëzakonisht të madhe dhe praktikisht të fshehur nga pamja (ose në Metagalaksi), ishte e mundur të zbuloheshin modelet dhe vetitë e tij të rëndësishme: zgjerimi, struktura në shkallë të gjerë. E gjithë kjo të kujton disi një mikrobotë tjetër, tashmë të zbuluar dhe kryesisht të zbërthyer. Aty studiojnë blloqet ndërtuese shumë afër nesh, por edhe të padukshme të universit (atomet, hadronet, protonet, neutronet, mesonet, kuarkët). Pasi mësuan strukturën e atomeve dhe modelet e ndërveprimit të predhave të tyre elektronike, shkencëtarët fjalë për fjalë "rigjallëruan" Tabelën Periodike të Elementeve të D. I. Mendeleev.

Gjëja më e rëndësishme është se njeriu doli të ishte i aftë të zbulonte dhe të njihte botë të shkallëve të ndryshme që nuk perceptoheshin drejtpërdrejt prej tij (megabotë dhe mikrobotë).

Në këtë kontekst, astrofizika dhe kozmologjia duket se nuk janë origjinale. Por këtu kemi ardhur në pjesën më interesante.

U hap “perdja” e plejadave të njohura prej kohësh, duke marrë me vete edhe përpjekjet e fundit të “centrizmit” tonë: gjeocentrizmin, heliocentrizmin, galaksicentrizmin. Ne vetë, si Toka jonë, si Sistemi Diellor, si Galaktika, jemi thjesht "grimca" të strukturës së Universit, të paimagjinueshme në shkallë të zakonshme dhe në kompleksitet, të quajtur "Metagalaksi". Ai përfshin shumë sisteme galaktikash me kompleksitet të ndryshëm (nga "binarët" te grupimet dhe supergrupet). Pajtohuni që në të njëjtën kohë, vetëdija për shkallën e madhësisë së vet të parëndësishme në mega-botën e madhe nuk e poshtëron një person, por, përkundrazi, ngre fuqinë e mendjes së tij, të aftë për të zbuluar të gjitha këto dhe për të kuptuar atë që ishte zbuluar më herët.

Duket se është koha për t'u qetësuar, pasi tabloja moderne e strukturës dhe evolucionit të Metagalaksisë është krijuar në terma të përgjithshëm. Megjithatë, së pari, ai fsheh shumë gjëra thelbësisht të reja, të panjohura më parë për ne, dhe së dyti, është e mundur që, përveç Metagalaksisë sonë, të ketë edhe miniuniverse të tjera që formojnë Universin e Madh ende hipotetik...

Ndoshta duhet të ndalemi këtu për momentin. Sepse tani, siç thonë ata, ne do të donim të kuptonim Universin tonë. Fakti është se në fund të shekullit të njëzetë ajo e prezantoi astronominë me një surprizë të madhe.

Ata që janë të interesuar për historinë e fizikës e dinë se në fillim të shekullit të njëzetë, disa fizikantë të mëdhenj menduan se puna e tyre titanike kishte përfunduar, sepse gjithçka e rëndësishme në këtë shkencë ishte zbuluar dhe hulumtuar tashmë. Vërtet, nja dy “re” të çuditshme mbetën në horizont, por pakkush e imagjinonte se ato së shpejti do të “ktheheshin” në teorinë e relativitetit dhe mekanikën kuantike... A e pret vërtet astronominë diçka e tillë?

Ka shumë të ngjarë, sepse Universi ynë, i vëzhguar me ndihmën e gjithë fuqisë së instrumenteve moderne astronomike dhe në dukje tashmë i studiuar plotësisht, mund të rezultojë të jetë vetëm maja e ajsbergut universal. Ku është pjesa tjetër? Si mund të lindte një supozim kaq i guximshëm për ekzistencën e diçkaje të madhe, materiale dhe plotësisht të panjohur deri më tani?

Le t'i kthehemi përsëri historisë së astronomisë. Një nga faqet e saj triumfuese ishte zbulimi i planetit Neptun "në majë të stilolapsit". Ndikimi gravitacional i një mase të caktuar në lëvizjen e Uranit i shtyu shkencëtarët të mendojnë për ekzistencën e një planeti ende të panjohur, i lejoi matematikanët e talentuar të përcaktojnë vendndodhjen e tij në sistemin diellor dhe më pas t'u tregojnë astronomëve saktësisht se ku ta kërkojnë atë në sferën qiellore. . Dhe në të ardhmen, graviteti u ofroi shërbime të ngjashme astronomëve: ndihmoi në zbulimin e objekteve të ndryshme "të çuditshme" - xhuxhët e bardhë, vrimat e zeza. Pra, tani, studimi i lëvizjes së yjeve në galaktikat dhe galaktikat në grupimet e tyre i ka çuar shkencëtarët në përfundimin rreth ekzistencës së një materies misterioze të padukshme ("e errët") (ose ndoshta një formë të materies të panjohur për ne), dhe rezervat e kësaj “çështjeje” duhet të jenë kolosale.

Sipas vlerësimeve më të guximshme, gjithçka që vëzhgojmë dhe marrim parasysh në univers (yjet, komplekset gaz-pluhur, galaktikat, etj.) është vetëm 5 për qind e masës që “duhet të ishte” sipas llogaritjeve të bazuara në ligje. të gravitetit. Kjo 5 për qind përfshin të gjithë megabotën që njohim, nga kokrrat e pluhurit dhe atomet kozmike të hidrogjenit deri te supergrupet e galaktikave. Disa astrofizikanë madje përfshijnë këtu neutrinot gjithëpërfshirëse, duke besuar se, pavarësisht masës së tyre të vogël të pushimit, neutrinot me numrin e tyre të panumërt japin një kontribut të caktuar në të njëjtin 5 përqind.

Por ndoshta “materia e padukshme” (ose të paktën një pjesë e saj, e shpërndarë në mënyrë të pabarabartë në hapësirë) është masa e yjeve apo galaktikave të zhdukura, apo objekteve të padukshme kozmike si vrimat e zeza? Në një farë mase, një supozim i tillë nuk është pa kuptim, megjithëse 95 përqindëshi i munguar (ose, sipas vlerësimeve të tjera, 60-70 përqind) nuk do të plotësohet. Astrofizikanët dhe kozmologët janë të detyruar të marrin në konsideratë mundësi të tjera të ndryshme, kryesisht hipotetike. Idetë më themelore përfundojnë në faktin se një pjesë e konsiderueshme e "masës së fshehur" është "materia e errët", e përbërë nga grimca elementare të panjohura për ne.

Hulumtimet e mëtejshme në fushën e fizikës do të tregojnë se cilat grimca elementare, përveç atyre që përbëhen nga kuarke (barione, mesone, etj.) ose janë pa strukturë (për shembull, muonet), mund të ekzistojnë në natyrë. Ndoshta do të jetë më e lehtë për ta zgjidhur këtë mister nëse kombinojmë forcat e fizikantëve, astronomëve, astrofizikanëve dhe kozmologëve. Shpresa të konsiderueshme vendosen në të dhënat që mund të merren në vitet e ardhshme në rast të lëshimeve të suksesshme të anijeve të specializuara kozmike. Për shembull, është planifikuar të lëshohet një teleskop hapësinor (diametër 8.4 metra). Ajo do të jetë në gjendje të regjistrojë një numër të madh galaktikash (deri në magnitudën e 28-të; kujtoni se ndriçuesit deri në magnitudën e 6-të janë të dukshme me sy të lirë) dhe kjo do të bëjë të mundur ndërtimin e një harte të shpërndarjes së "të fshehura masë” në të gjithë qiellin. Një informacion i caktuar mund të nxirret gjithashtu nga vëzhgimet e bazuara në tokë, pasi "materia e fshehur", që ka gravitet të lartë, duhet të përkulë rrezet e dritës që vijnë tek ne nga galaktikat dhe kuazaret e largëta. Duke përpunuar imazhet e burimeve të tilla të dritës në kompjuterë, është e mundur të regjistrohet dhe vlerësohet masa e padukshme gravituese. Rishikime të ngjashme të zonave individuale të qiellit janë bërë tashmë. (Shih artikullin e Akademik N. Kardashev "Kozmologjia dhe problemet SETI", botuar së fundmi në revistën shkencore popullore të Presidiumit të Akademisë së Shkencave Ruse "Toka dhe Universi", 2002, nr. 4.)

Si përfundim, le t'i kthehemi pyetjes së formuluar në titullin e këtij artikulli. Duket se pas gjithë asaj që u tha, nuk ka gjasa që dikush të mund t'i japë me siguri një përgjigje pozitive... Më e vjetra nga shkencat më të lashta, astronomia sapo ka filluar.