Hubbleconstante. De expansie van het heelal. Wet van Hubble

Als iemand denkt dat het woord "scatter" is zuiver sportieve in het uiterste, "antisupruzhesky" karakter is, vergist zich. Er zijn veel interessanter interpretatie. Bijvoorbeeld, de wet van de kosmologische Hubble suggereert dat de melkweg te krijgen ...!

Drie types van nevels

Stel je voor: in zwart, een enorm vacuüm sterrenstelsels rustig en langzaam uit elkaar, "Good-bye! Tot ziens! Tot ziens. " Misschien, afgezien "lyrische uitweidingen" en draai aan het wetenschappelijk bewijs. In 1929, de meest invloedrijke astronoom van de twintigste-eeuwse Amerikaanse wetenschapper Edvin Pauell Habbl (1889-1953) kwam tot de conclusie dat er sprake is van een gestage uitbreiding van het heelal.

Man, zijn hele volwassen leven aan het ontrafelen van de structuur van de kosmos, werd geboren in Marshfield (Missouri). Met jeugdige nagels die geïnteresseerd zijn in de astronomie, maar uiteindelijk werd ze een gecertificeerd advocaat. Na zijn afstuderen aan de universiteit van Cambridge, Edwin werkte in Chicago, in Observatory York. In de Eerste Wereldoorlog (1914-1918 gg.) Bestreden. Frontline jaar duwde alleen de rug van de openingstijd. Vandaag de dag, de hele wetenschappelijke wereld weet wat de Hubble constante.

Op weg naar de ontdekking van

Na zijn terugkeer uit de voorkant, de wetenschapper richtte zijn aandacht op de astronomische observatorium Mount Wilson (California). Hij werd aanvaard om daar te werken. In liefde met astronomie, de jonge man brachten veel tijd te kijken naar de enorme omvang van de telescoop lenzen 60 en 100 inch. Op dat moment - de grootste, meest fantastische! Op apparaten, hebben de uitvinders gewerkt voor bijna een decennium, het waarborgen van de hoogst mogelijke vergroting en helderheid van het beeld.

Recall, de zichtbare grens van het universum heet metamelkweg. Ze komt om de toestand op het moment van de Big Bang (het kosmologische singulariteit). Moderne bepaling dat de waarden van de fysische constanten homogeen (dat wil zeggen de lichtsnelheid, de elementaire lading, etc.). Er wordt aangenomen dat metamelkweg herbergt 80 miljard sterrenstelsels (verbazingwekkende figuur klinkt meer als volgt uit: 10 triljard en 1 biljard sterren). De vorm, het gewicht en de grootte - om het universum is compleet anders dan ontvangen op aarde concept.

mysterieuze Cepheid

Om een theorie aan de uitdijing van het heelal te verklaren bewijzen, het duurt lang diepgaand onderzoek complexe vergelijkingen en berekeningen. In de vroege jaren twintig van de twintigste eeuw was de laatste soldaat eindelijk in staat om nevels afzonderlijk waargenomen vanuit de Melkweg te classificeren. Volgens zijn ontdekking, zij spiraal, elliptische en onregelmatig (drie soorten).

In onze dichtstbijzijnde ster systeem, maar niet het dichtstbijzijnde spiraal nevel Andromeda, Edwin zag Cepheid (klasse van pulserende sterren). de wet van Hubble ooit dicht bij de uiteindelijke formatie. Astronoom berekende de afstand tot deze bakens en de grootte van de grootste pool van de Lokale Groep. Volgens zijn conclusies ANDROMEDA omvat circa een biljoen sterren (2,5-5 keer de Melkweg).

constante

Sommige geleerden, het uitleggen van de aard van de Cepheïden, ze vergelijken met opblaasbare rubberen ballen. Ze vervolgens te verhogen, dan af, sluit vervolgens af te stappen. Waarbij de radiale snelheid varieert. Bij samendrukking van de temperatuur "traveller" toe (hoewel het oppervlak afneemt). Pulserende sterren zijn ongebruikelijk slinger die, vroeger of later te stoppen.

Net als de rest van de nevel, wordt Andromeda gekenmerkt door wetenschappers als een eiland universele ruimte, die doet denken aan onze melkweg. In 1929, Edwin gevonden: radiale snelheden van stelsels en hun afstanden onderling zijn lineair afhankelijk. coëfficiënt is gedefinieerd, uitgedrukt in km / s Mpc (MPC). Dit staat bekend als de Hubble constante. Uitdijend heelal - het veranderen constant. Maar op een bepaald punt in alle punten van het heelal is het hetzelfde systeem. In 2016 - 66,93 ± 0,62 (km / s) / Mpc.

Noties van het systeem van het heelal, de evolutie doorgaat, uitbreidbare, kreeg vervolgens observationele basis. Het proces wordt intensief studie sterrenkunde voor het begin van de Tweede Wereldoorlog. In 1942 was hij hoofd van de afdeling van de externe ballistiek aan de Aberdeen Proving Ground (USA). Is deze droom associate, misschien wel de meest mysterieuze in de wereld van de wetenschap? Nee, hij wilde "decode" de wetten van de verborgen hoekjes van verre sterrenstelsels! Met betrekking tot de politieke opvattingen, de astronoom openlijk veroordeelde de leider van het Derde Rijk van Adolf Hitler. Aan het eind van zijn leven stond hij bekend als Hubble een krachtige tegenstander gebruik van massavernietigingswapens. Maar terug naar de nevel.

Velikiy Edvin

Veel astronomische constanten worden aangepast na verloop van tijd, zijn er nieuwe ontdekkingen. Maar ze kunnen niet worden vergeleken met de wet van de expansie van het heelal. De beroemde astronoom Hubble XX eeuw (sinds de tijd van Copernicus zijn collega's was niet!) Op een lijn met de grondlegger van de experimentele natuurkunde door Galileo en auteur van de innovatieve output van het bestaan van sterrenstelsels door William Herschel.

Nog voordat de wet van Hubble werd ontdekt, de auteur werd een lid van de National Academy of Sciences van de Verenigde Staten van Amerika, later academies in verschillende landen, heeft vele prijzen. Velen hebben waarschijnlijk gehoord over het feit dat meer dan tien jaar geleden, werd gelanceerd in een baan en met succes actief ruimtetelescoop "Hubble". Deze naam is een krater op de maan, een van de kleinere planeten tussen Mars en Jupiter (de asteroïde).

Het zou niet helemaal eerlijk om te zeggen dat de enige astronoom te zijn en wilde zijn naam te bestendigen, maar er is indirect bewijs dat Edwin graag om aandacht te trekken. Foto opslaan waarin hij vrolijk naast poseren voor filmsterren. Net onder zullen we vertellen over zijn pogingen om "fix" het bereiken niveau van de Laureaten, meer en dus voeren in de geschiedenis van de kosmologie.

Henrietta Leavitt werkwijze

De beroemde Britse astrofysicus Stiven Hoking in zijn boek "A Brief History of Time", schreef dat "de ontdekking dat het heelal uitdijt, is het uitgegroeid tot de grootste intellectuele revolutie van de twintigste eeuw". Hubble had het geluk om in de juiste plaats op het juiste moment. Mount Wilson Observatory was het centrum van de waarneming van het werk dat de nieuwe astrofysica (later kosmologie) ten grondslag ligt. De krachtigste telescoop op aarde Hooker had net in gebruik genomen.

Maar de Hubble-constante werd nauwelijks alleen geopend op basis van geluk. Vereist geduld, doorzettingsvermogen, de mogelijkheid om academische rivalen te winnen. Dus de Amerikaanse astronoom Harlou Shepli bood het model van de Galaxy. Hij was al bekend als een wetenschapper, om de grootte van de Melkweg te definiëren. Het gebruikte methode voor het bepalen van de afstand van Cepheïden gebruik van de methode in 1908 door Genriettoy Suon Leavitt opgesteld. Hiermee wordt de afstand tot het object, gebaseerd op de standaard van het licht van de helderste sterren (Cepheid variabelen).

Geen stof en gas, en andere sterrenstelsels

Harlou Shepli aangenomen dat de breedte van het stelsel 300.000 lichtjaar (ongeveer tienmaal groter dan de toelaatbare waarde). Echter, Shapley, net als de meeste astronomen op het moment, was er zeker van dat de Melkweg - dit is het hele universum. Ondanks de suggestie voor het eerst gemaakt door William Herschel in de achttiende eeuw, deelde hij de gemeenschappelijke overtuiging dat alle van de nevel relatief nabije objecten - gewoon een plek van stof en gas in de lucht.

Hoeveel bitter, koude nachten doorgebracht Hubble zitten in krachtige telescoop Hooker voordat hij kon bewijzen dat Shapley verkeerd. In oktober 1923, Edwin opgemerkt in de nevel M31 (Andromeda) "uitgebroken" het onderwerp en stelde voor dat hij geen deel uitmaakt van de Melkweg. Na zorgvuldig onderzoek van fotografische platen, die hetzelfde gebied eerder onderzocht door astronomen, waaronder Shapley werd gevangen, Edwin besefte dat het Cepheid.

ontdekten de Kosmos

Hubble Shapley gebruikte werkwijze voor het meten van de afstand variabele sterren. Het bleek dat het neerkomt op miljoenen lichtjaren van de Aarde, dat is ver buiten de Melkweg. Het sterrenstelsel zelf bevat miljoenen sterren. Bekend Heelal is drastisch uitgebreid in de dag, en - in zekere zin - de kosmos gevonden!

De krant "New York Times", schreef: "De ontdekking van spiraalnevels zijn sterrenstelsels Dr. Hubbel (sic) steunt het standpunt dat zij dergelijke." Eiland universa "vergelijkbaar met de onze." Ontdekking was van groot belang voor de astronomische wereld, maar het grootste moment van de Hubble moest nog komen.

geen statische

Zoals we al zeiden, een overwinning voor "Copernicus №2» kwam in 1929, toen hij alle bekende nevel geclassificeerd en gemeten hun snelheden van de spectra van het uitgestraalde licht. De verbazingwekkende ontdekking dat alle sterrenstelsels zijn terugwijkende van ons op een snelheid evenredig met de toenemende afstand van de Melkweg, schokte de wereld. de wet van Hubble schafte de traditionele idee van een statisch heelal, en toonde aan dat ze zelf is vol dynamiek. zelf einstein, boog hij zijn hoofd voor zo'n geweldige observatievermogen.

Auteur van de relativiteitstheorie gecorrigeerd eigen vergelijkingen, die de uitdijing van het heelal gerechtvaardigd. Nu, Hubble toonde aan dat Einstein gelijk had. Hubble tijd - de inverse van de Hubbleconstante _(tH = 1 / H). Dit is de karakteristieke tijd van expansie van het heelal op dit moment.

Explodeerde en verspreid

Wanneer de constante in het jaar 2016 van gelijke 66,93 ± 0,62 (km / s) / Mpc, de uitbreiding nu gekenmerkt door de volgende figuren: (4,61 ± 0,05) · ^{17 oktober,} of (14.610 ± 0016) · 10 ⁹ jaar. Nogmaals, een beetje humor. Optimisten zeggen: het is goed dat de melkweg "scatter." Als we ons voorstellen dat ze elkaar naderen, vroeg of laat komen naar de Big Bang. Maar het is hier dat de geboorte van het heelal begon.

Galaxy "overhaast" (in beweging) in verschillende richtingen op hetzelfde moment. Als de verwijderingssnelheid was niet evenredig aan de afstand - de theorie betekenis explosie. Een ander derivaat constante - Hubble afstand - het product van de lichtsnelheid _{maal: DH = ct H = c} / H. De huidige - (1382 ± 0015) · oktober ²⁶ m of (14.610 ± 0016) · september ¹⁰ lichtjaar.

En opnieuw op een opblaasbare ballon. Er wordt aangenomen dat zelfs astronomen niet altijd correct de uitdijing van het heelal te interpreteren. Een deel van experts denkt dat het wordt opgeblazen als een rubberen bal, niet wetende geen fysieke beperkingen. Melkwegstelsels zich niet alleen af te stappen van ons, maar ook chaotisch "bemoeials" in vaste clusters. Anderen beweren dat de verafgelegen sterrenstelsels "zwemmen" fragmenten van de Big Bang, maar doen dat geleidelijk.

Ik kon een Nobelprijswinnaar te zijn

Hubble probeerde om de Nobelprijs te krijgen. In de late jaren 1940, zelfs huurde een reclame-agent (vandaag zou een PR-manager worden genoemd), schoof hij de zaak. Maar de pogingen waren tevergeefs: er was geen categorie voor astronomen. Edwin stierf in 1953, in het kader van wetenschappelijk onderzoek. Voor meerdere nachten merkte hij extragalactische objecten.

Zijn laatste ambitieuze droom bleef onvervuld. Maar de wetenschapper zou zeker blij zijn dat in zijn eer de ruimtetelescoop is vernoemd. En broers generatie van de geest nog steeds een enorm en prachtige ruimte te verkennen. Het houdt nog steeds veel mysteries. Hoeveel ontdekkingen te komen! En derivaten van de Hubble constante, zeker, zal helpen iemand van jonge wetenschappers te worden "Copernicus №3».

geschil Aristoteles

Wat zal worden bewezen of weerlegd, zoals wanneer in het stof vloog theorie van oneindigheid, eeuwigheid en onveranderlijkheid van de ruimte rond de Aarde, die werd ondersteund door Aristoteles zelf? Hij schreef de symmetrie en perfectie van het universum. Kosmologisch principe bevestigd: alles stroomt, alles verandert.

Er wordt aangenomen dat over miljarden jaren de hemelen zijn leeg en donker. Uitbreiding van "wegvoeren" melkweg van de kosmische horizon, waar het licht ons niet kunnen bereiken. Zal de Hubble constante is de vraag of een leeg universum relevant? Wat gebeurt er met de wetenschap van de kosmologie? Het zal verdwijnen? Dit is allemaal speculatie.

roodverschuiving

In de tussentijd heeft de telescoop "Hubble" een beeld dat getuigt van de universele leegte we zijn nog ver weg gemaakt. In een professionele omgeving in de loop van mening dat de waardevolle ontdekking van Edwin Hubble, maar niet de wet. Het werd echter vrijwel onmiddellijk in de wetenschappelijke gemeenschap van de tijd. Waarnemingen van de "red shift" is niet alleen om het recht op bestaan te winnen, het is waar, en in de XXI eeuw.

En vandaag, de afstand tot melkwegstelsels te bepalen, op basis van superotkrytie wetenschapper. Optimisten beweren dat zelfs als ons melkwegstelsel de enige "miss" zullen we niet hebben. Er zullen miljarden dwerg sterren en planeten. Dit betekent dat dicht bij ons zal blijven worden "parallelle werelden" die moeten worden onderzocht.