Konstan Hubble. Ekspansi alam semesta. Hukum Hubble

Jika seseorang berpikir bahwa kata "pencar" adalah murni olahraga di ekstrim, "antisupruzhesky" karakter keliru. Ada interpretasi yang jauh lebih menarik. Sebagai contoh, Hukum kosmologis Hubble menunjukkan bahwa galaksi mendapatkan ...!

Tiga jenis nebula

Bayangkan: hitam, vakum besar sistem bintang dengan tenang dan perlahan-lahan dari satu sama lain, "Selamat tinggal! Selamat tinggal! Selamat tinggal. " Mungkin, selain "penyimpangan liris" dan beralih ke bukti ilmiah. Pada tahun 1929, astronom paling berpengaruh ilmuwan Amerika abad XX Edvin Pauell Habbl (1889-1953) sampai pada kesimpulan bahwa ada perluasan mantap alam semesta.

Man, seluruh kehidupan dewasanya untuk mengungkap struktur kosmos, lahir di Marshfield (Missouri). Dengan kuku muda yang tertarik pada astronomi, tapi akhirnya ia menjadi seorang pengacara bersertifikat. Setelah lulus dari Cambridge University, Edwin bekerja di Chicago, di Observatorium York. Dalam Perang Dunia Pertama (1914-1918 gg.) Berjuang. tahun Frontline hanya mendorong kembali waktu pembukaan. Hari ini, seluruh dunia ilmiah tahu apa konstanta Hubble.

Dalam perjalanan ke penemuan

Setelah kembali dari depan, ilmuwan mengalihkan perhatiannya ke observatorium astronomi Mount Wilson (California). Ia diterima bekerja di sana. Dalam cinta dengan astronomi, pemuda menghabiskan banyak waktu melihat ukuran besar lensa teleskop 60 dan 100 inci. Pada saat itu - yang terbesar, paling fantastis! Pada perangkat, penemu telah bekerja selama hampir satu dekade, memastikan kemungkinan pembesaran dan kejernihan gambar tertinggi.

Ingat, batas terlihat dari alam semesta disebut Metagalaxy. Dia datang ke negara pada saat Big Bang (singularitas kosmologis). Ketentuan modern menyatakan bahwa nilai-nilai dari konstanta fisik homogen (yaitu kecepatan cahaya, muatan elementer, dll). Hal ini diyakini bahwa Metagalaxy menampung 80 miliar galaksi (gambar menakjubkan terdengar lebih seperti ini: 10 sextillion dan 1 kuadriliun bintang). Bentuk, berat dan ukuran - untuk alam semesta benar-benar berbeda dari yang diterima pada konsep bumi.

misterius Cepheid

Untuk membuktikan teori untuk menjelaskan perluasan alam semesta, dibutuhkan dalam panjang perbandingan kompleks penelitian dan perhitungan. Pada awal dua puluhan abad XX tentara terakhir akhirnya bisa mengklasifikasikan nebula diamati secara terpisah dari Bima Sakti. Menurut penemuan, mereka spiral, elips dan tidak teratur (tiga spesies).

Dalam sistem bintang terdekat kita, tetapi tidak terdekat spiral nebula Andromeda, Edwin melihat Cepheid (kelas bintang berdenyut). hukum Hubble pernah dekat dengan pembentukan akhir. Astronom menghitung jarak ke beacon ini dan ukuran galaksi terbesar dari Grup Lokal. Menurut kesimpulan ANDROMEDA terdiri dari sekitar satu triliun bintang (2,5-5 kali Bima Sakti).

konstan

Beberapa ahli, menjelaskan sifat dari Cepheids, membandingkan mereka dengan bola karet tiup. Mereka kemudian meningkat, kemudian menurun, kemudian tutup, kemudian menjauh. Dimana kecepatan radial bervariasi. Pada kompresi suhu "wisatawan" meningkat (meskipun permukaan berkurang). Berdenyut bintang yang pendulum biasa itu, cepat atau lambat berhenti.

Seperti sisa nebula, Andromeda ditandai oleh para ilmuwan sebagai sebuah pulau ruang universal, mengingatkan galaksi kita. Pada tahun 1929, Edwin ditemukan: kecepatan radial galaksi dan jarak mereka saling terkait, bergantung linear. koefisien telah ditentukan, maka dinyatakan dalam km / s Mpc (Mpc). Hal ini dikenal sebagai konstanta Hubble. Memperluas semesta - berubah konstan. Tapi pada titik tertentu di semua titik alam semesta itu adalah sistem yang sama. Pada tahun 2016 - 66,93 ± 0,62 (km / s) / Mpc.

Pengertian tentang sistem alam semesta, evolusi terus, extensible, kemudian mendapat dasar pengamatan. Proses ini secara aktif mempelajari astronomi sebelum awal Perang Dunia II. Pada tahun 1942 ia memimpin departemen balistik eksternal di Aberdeen Proving Ground (USA). Apakah asosiasi mimpi ini, mungkin, yang paling misterius di dunia sains? Tidak, ia ingin "decode" hukum sudut tersembunyi dari galaksi jauh! Berkenaan dengan pandangan politik, astronom secara terbuka mengutuk pemimpin Reich Ketiga Adolf Hitler. Di akhir hidupnya ia dikenal sebagai Hubble penggunaan musuh yang kuat dari senjata pemusnah massal. Tapi kembali ke nebula.

Velikiy Edvin

Banyak konstanta astronomi disesuaikan dari waktu ke waktu, ada penemuan baru. Tapi mereka tidak bisa dibandingkan dengan Hukum ekspansi alam semesta. Astronom terkenal abad ke Hubble XX (sejak masa Copernicus rekan-rekannya tidak!) Masukan setara dengan pendiri fisika eksperimental oleh Galileo dan penulis output inovatif keberadaan sistem bintang oleh William Herschel.

Bahkan sebelum hukum Hubble ditemukan, penulis menjadi anggota National Academy of Sciences dari Amerika Serikat, kemudian akademi di berbagai negara, memiliki banyak penghargaan. Banyak mungkin pernah mendengar tentang fakta bahwa lebih dari sepuluh tahun yang lalu, diluncurkan ke orbit dan berhasil beroperasi teleskop ruang angkasa "Hubble". Nama ini adalah sebuah kawah di bulan, salah satu planet minor yang mengorbit antara Mars dan Jupiter (asteroid).

Ini tidak akan cukup adil untuk mengatakan bahwa satu-satunya astronom dan ingin mengabadikan namanya, tetapi ada bukti tidak langsung bahwa Edwin menyukai untuk menarik perhatian. Simpan foto di mana ia riang berpose di samping bintang film. Tepat di bawah kami akan memberitahu tentang upaya untuk "memperbaiki" tingkat pencapaian pada Nobel, lebih dan dengan demikian masuk ke dalam sejarah kosmologi.

Metode Henrietta Leavitt

Astrofisikawan Inggris yang terkenal Stiven Hoking dalam bukunya "A Brief History of Time", menulis bahwa "penemuan bahwa alam semesta berkembang, telah menjadi revolusi intelektual terbesar abad XX". Hubble cukup beruntung untuk berada di tempat yang tepat pada waktu yang tepat. Observatorium Mount Wilson merupakan pusat pengamatan pekerjaan yang mendasari astrofisika baru (kemudian disebut kosmologi). Teleskop paling kuat di Bumi Hooker baru saja dimasukkan ke dalam operasi.

Tapi konstanta Hubble hampir tidak dibuka hanya atas dasar keberuntungan. Diperlukan kesabaran, ketekunan, kemampuan untuk memenangkan saingan akademik. Jadi astronom Amerika Harlou Shepli ditawarkan model Galaxy. Dia sudah dikenal sebagai seorang ilmuwan, untuk menentukan ukuran dari Bima Sakti. Ini adalah metode yang digunakan secara luas untuk menentukan jarak Cepheids menggunakan metodologi yang disusun pada tahun 1908 oleh Genriettoy Suon Leavitt. Ini menetapkan jarak ke objek, berdasarkan variasi standar cahaya dari bintang terang (Cepheid variabel).

Tidak ada debu dan gas, dan galaksi lainnya

Harlou Shepli percaya bahwa lebar 300.000 tahun cahaya galaksi (sekitar sepuluh kali lebih tinggi dari nilai yang diijinkan). Namun, Shapley, seperti kebanyakan astronom pada saat itu, yakin bahwa Bima Sakti - ini adalah seluruh alam semesta. Meskipun saran pertama dibuat oleh William Herschel pada abad XVIII, ia berbagi kepercayaan umum bahwa semua nebula benda yang relatif dekat - hanya tempat debu dan gas di langit.

Berapa banyak pahit, dingin malam menghabiskan Hubble duduk di teleskop yang kuat Hooker sebelum ia bisa membuktikan bahwa Shapley salah. Pada bulan Oktober 1923, Edwin melihat di nebula M31 (Andromeda) "pecah" subjek dan menyarankan bahwa ia bukan milik Bima Sakti. Setelah pemeriksaan yang cermat dari pelat fotografi, yang ditangkap daerah yang sama yang sebelumnya diselidiki oleh para astronom lain, termasuk Shapley, Edwin menyadari bahwa itu Cepheid.

menemukan Cosmos

Hubble menggunakan metode Shapley untuk mengukur jarak dengan bintang variabel. Ternyata bahwa itu dilakukan untuk jutaan tahun cahaya dari Bumi yang jauh di luar Bima Sakti. Galaksi itu sendiri mengandung jutaan bintang. Dikenal Universe telah berkembang secara dramatis pada hari itu, dan - dalam arti - kosmos ditemukan!

Surat kabar "New York Times" menulis: "Penemuan nebula spiral adalah sistem bintang Dr. Hubbel (sic) mendukung pandangan bahwa mereka seperti." Pulau semesta "mirip dengan kita sendiri." Penemuan itu penting bagi dunia astronomi, tetapi saat terbesar dari Hubble masih akan datang.

tidak ada statis

Seperti yang kami katakan, kemenangan bagi "Copernicus №2» datang pada tahun 1929, ketika ia diklasifikasikan semua nebula yang dikenal dan diukur kecepatan mereka dari spektrum cahaya yang dipancarkan. Its penemuan mengejutkan bahwa semua galaksi surut dari kami dengan kecepatan sebanding dengan meningkatnya jarak mereka dari Bima Sakti, mengejutkan dunia. hukum Hubble menghapuskan gagasan tradisional tentang alam semesta statis, dan menunjukkan bahwa ia sendiri penuh dengan dinamika. Einstein dirinya sendiri, ia menundukkan kepalanya di depan kekuatan luar biasa seperti observasi.

Penulis teori relativitas dikoreksi persamaan sendiri, yang dibenarkan perluasan alam semesta. Sekarang, Hubble menunjukkan bahwa Einstein benar. waktu Hubble - kebalikan dari konstanta Hubble (t _H = 1 / H). Ini adalah waktu karakteristik ekspansi alam semesta saat ini.

Meledak dan tersebar

Ketika konstan dalam 2016 Tahun yang sama 66,93 ± 0,62 (km / s) / Mpc, ekspansi sekarang ditandai dengan angka-angka berikut: (4,61 ± 0,05) · 10 ¹⁷ s atau (14.610 ± 0.016) · 10 ⁹ tahun. Sekali lagi, sedikit humor. Optimis mengatakan: itu baik bahwa galaksi "pencar." Jika kita membayangkan bahwa mereka mendekati satu sama lain, cepat atau lambat datang ke Big Bang. Tapi di sinilah mulai kelahiran alam semesta.

Galaxy "bergegas" (mulai bergerak) dalam arah yang berbeda pada waktu yang sama. Jika tingkat penghapusan tidak sebanding dengan jarak - teori ledakan berarti. Lain derivatif konstan - jarak Hubble - produk dari kecepatan cahaya _{kali: D H = ct H = c} / H. Saat ini - (1382 ± 0015) · ^{26 Okt} m atau (14.610 ± 0.016) · ¹⁰ September cahaya tahun.

Dan lagi pada balon tiup. Hal ini diyakini bahwa bahkan para astronom tidak selalu benar menafsirkan ekspansi alam semesta. Bagian dari ahli berpikir bahwa itu meningkat seperti bola karet, tidak mengetahui keterbatasan fisik apapun. Galaksi sendiri tidak hanya bergerak menjauhi kita, tapi juga kacau "busybodies" dalam kelompok tetap. Lain mengklaim bahwa galaksi jauh "berenang" fragmen dari Big Bang, tetapi melakukannya secara bertahap.

Aku bisa menjadi pemenang Nobel

Hubble berusaha untuk mendapatkan Hadiah Nobel. Pada akhir 1940-an, bahkan menyewa agen iklan (hari ini akan disebut manajer PR), ia maju untuk kasus ini. Tapi upaya itu sia-sia: tidak ada kategori bagi para astronom. Edwin meninggal pada tahun 1953, dalam perjalanan penelitian ilmiah. Selama beberapa malam ia mengamati benda-benda extragalactic.

mimpi ambisius terbarunya tetap tak terpenuhi. Tapi ilmuwan pasti akan senang bahwa menghormatinya teleskop ruang bernama. Dan saudara-saudara generasi pikiran terus mengeksplorasi ruang besar dan indah. Masih menyimpan banyak misteri. Berapa banyak penemuan untuk datang! Dan turunannya dari konstanta Hubble, pasti, akan membantu seseorang dari para ilmuwan muda untuk menjadi "Copernicus №3».

berselisih Aristoteles

Apa yang akan dibuktikan atau dibantah, seperti ketika dalam debu terbang teori tak terhingga, keabadian dan kekekalan ruang di sekitar Bumi, yang didukung oleh Aristoteles sendiri? Dia dikaitkan simetri dan kesempurnaan alam semesta. prinsip kosmologi dikonfirmasi: semuanya mengalir, semuanya berubah.

Hal ini diyakini bahwa selama miliaran tahun langit kosong dan gelap. Perluasan "membawa pergi" galaksi cakrawala kosmik, di mana cahaya tidak dapat menghubungi kami. Akan konstanta Hubble relevan dengan apakah alam semesta yang kosong? Apa yang akan terjadi dengan ilmu kosmologi? Ini akan hilang? Semua ini adalah spekulasi.

pergeseran merah

Sementara itu, teleskop "Hubble" telah membuat gambar yang membuktikan kekosongan yang universal kita masih jauh. Dalam lingkungan profesional dalam perjalanan berpendapat bahwa penemuan berharga Edwin Hubble, tapi tidak hukum. Namun, itu segera diakui dalam komunitas ilmiah waktu. Pengamatan dari "pergeseran merah" bukan hanya untuk memenangkan hak untuk hidup, itu benar, dan pada abad XXI.

Dan hari ini, untuk menentukan jarak ke galaksi, berdasarkan ilmuwan superotkrytie. Optimis berpendapat bahwa bahkan jika galaksi kita akan menjadi satu-satunya "miss" kita tidak memiliki. Akan ada miliaran bintang kerdil dan planet-planet. Ini berarti bahwa dekat dengan kita akan terus menjadi "dunia paralel" yang perlu dieksplorasi.