Поиск по сайту


Астрономия без конца и края

Глава тринадцатая
Очень тёмная энергия


Большинство учёных сейчас полагают, что наша Вселенная возникла примерно 13,8 миллиарда лет назад из некоторого сингулярного состояния. Словом «сингулярный» хотят подчеркнуть исключительность этого состояния, его особенность и не до конца ясные свойства. («Сингулярный» значит всего лишь «особый», «единственный»). И возникла Вселенная в результате Большого взрыва.

Однако этот «взрыв» не похож на взрыв, скажем, гранаты, когда образуется расширяющееся облако с довольно чёткой границей. Большой взрыв происходил во всех точках пространства одновременно; если бы было кому наблюдать это явление, то каждый наблюдатель «увидел» бы одно и то же. Большой взрыв следует понимать как расширение самого пространства вместе с материей.

Эта теория опиралась на работы знаменитого Альберта Эйнштейна, но получила и многочисленные экспериментальные подтверждения.

Альберт Эйнштейн — самый знаменитый физик 20-го векаАльберт Эйнштейн — самый знаменитый физик 20-го века

Это, конечно, закон Хаббла, закон разбегающихся галактик. Измерения красного смещения показали, что галактики удаляются друг от друга, мы живём в расширяющейся Вселенной.

Что происходило в сам момент «взрыва» — непонятно, но вскоре после начала расширения пространства должен был быть момент, когда появились первые частицы — протоны, нейтроны, электроны, потом и первые лёгкие ядра — водорода, гелия, лития, а затем и атомы. Конечно, первыми атомами должны были стать атомы водорода, как самые простые.

Георгий Гамов предположил, что начальное вещество Вселенной было не только очень плотным, но и очень горячим и существовало с излучением как некое целое. В момент, когда Вселенная расширилась и «остыла» настолько, что стало возможным существование атомов, излучение должно было «отстать» от вещества и начать самостоятельно распространяться. Гамов и его сотрудники выдвинули предположение, что излучение, появившееся во времена, близкие к Большому взрыву, к настоящему моменту может всё ещё существовать, только должно охладиться до температуры примерно три кельвина.




Обычно мы измеряем температуру в градусах Цельсия. Это очень удобно в повседневной жизни: при нуле градусов Цельсия вода замерзает, при ста — кипит. Летом у нас температура положительная, зимой — отрицательная. Но в космосе неудобно привязывать температуру к свойствам воды. Во многих случаях, да и не только в космосе, используют температуру, которую отсчитывают от абсолютного нуля (ниже которого температура в принципе быть не может). Такая температура всегда неотрицательна и измеряют её в кельвинах. По шкале Цельсия абсолютный ноль имеет значение примерно –273ºС.

Так вот, излучение, оставшееся от первых этапов развития Вселенной, должно бы иметь температуру только на три кельвина выше абсолютного нуля. И действительно, американскими радиоастрономами в 1964 году было открыто фоновое космическое излучение, которое вслед за Иосифом Шкловским стали называть реликтовым, то есть древним: ведь оно «гуляет» по Вселенной почти с самого момента её зарождения. Температура реликтового излучения оказалась 2,7 кельвина, что необычайно близко к предсказанной Гамовым, и это прекрасно укладывалось в модель Большого взрыва. Однако было очень интересным, как же идёт расширение Вселенной. Наверное, оно плавно замедляется? Силы гравитации не позволят галактикам разбегаться без конца?

Но в конце XX века было обнаружено потрясающее явление. Были проведены кропотливые наблюдения за так называемыми «стандартными свечами» астрономов в удалённых галактиках. Это, например, сверхновые типа Iа (читается «один-а»). Это звёзды, которые имеют одинаковые свойства и обязаны в момент вспышки светиться одинаково ярко, если находятся от нас на одном и том же расстоянии. Из этих наблюдений был сделан однозначный вывод, что наша Вселенная не просто расширяется: она расширяется всё быстрее и быстрее! Она расширяется с ускорением!

Звёздное небо сфотографировано с большой выдержкойЗвёздное небо, сфотографированное с большой выдержкой

Как же это может быть? А как же закон всемирного тяготения? Уж не превращается ли он в закон отталкивания галактик друг от друга?

Вот здесь и вступила в действие гипотеза о тёмной энергии, равномерно заполняющей всю Вселенную. У неё — действие, противоположное притяжению, которое и привело к тому, что примерно пять миллиардов лет назад, когда Вселенная так раздвинулась, плотность материи так уменьшилась, что воздействие тёмной энергии стало больше сил гравитационного притяжения и Вселенная начала расширяться не с замедлением, а с ускорением. Предполагают, что тёмная энергия составляет больше половины всего нашего мира — семь десятых.

Если это ускорение будет продолжаться достаточно долго, то через некоторое время относительная скорость галактик превысит скорость света, и они скроются от нас за горизонтом событий.

Не следует только забывать, что это всего лишь гипотеза, то есть предположение, как и сама теория Большого взрыва.


Вопросы для вдумчивого читателя

1. Когда примерно возникла наша Вселенная?

2. Почему у реликтового излучения такая низкая температура?

3. Что может служить «стандартной свечой» для астрономов?

4. Как происходит расширение нашей Вселенной?

5. Много ли во Вселенной тёмной энергии?

6. Хотелось бы тебе полететь к другим планетам?





© Автор текстов, заданий, рисунков: Антонина Лукьянова,
специально для портала «Солнышко»solnet.ee,
опубликовано 18 декабря 2020 г.


Комментарии к публикации
Астрономия без конца и края


28.09.2020, 10:05
Наталья

Спасибо за новую рубрику! Будем с дочкой читать.
09.10.2020, 10:19
Inessa

Ochen poznavatelno. Spasibo, chto pomogaete razvivat detei!
30.10.2020, 12:09
Инна

Очень познавательно. Спасибо!
23.11.2020, 10:31
Валентина

Очень интересно, доступно, познавательно. Большое спасибо!
08.12.2020, 09:04
Валентина

Ещё раз убедилась, что рубрика "Астрономия без конца и края" очень познавательная и полезнп не только для детей, но и для взрослых читателей
11.12.2020, 18:19
Редактор портала «Солнышко»

Наталья, Инесса, Инна, Валентина, спасибо за отклики! Нам очень важна обратная связь с читателями!
06.01.2021, 17:48
Алена

Очень интересно
15.01.2021, 12:45
Людмила

Дочери очень понравилась викторина. С удовольствием отвечала на вопросы. Узнали много новой информации. Хотим чаще подобные викторины!
16.01.2021, 10:09
Светлана

Спасибо большое за книгу, викторину и кроссворды! Очень интересно и познавательно!
16.01.2021, 10:25
Елена :)

Не только детям, но и взрослым интересно :) Спасибо!

Ваше имя:
Ваш комментарий:
Докажите, что Вы не робот!
Поставьте галочку или введите написанные символы:


Поиск по сайту

Опрос


Где стоит Ваша новогодняя ёлка?



Посмотреть результаты

© 1999-2021, портал «Солнышко» solnet.ee Перепубликация материалов без письменного согласия редакции и авторов запрещена
solnet® — зарегистрированный товарный знак. Все права защищены и охраняются законом.
Лауреат конкурса Премия РунетаЛауреат национальной Интернет премииПобедитель конкурса Золотой сайт     Рейтинг@Mail.ru      

Сервер: fiber.ee