Constante de Hubble. A expansión do universo. A lei de Hubble

Se alguén pensa que a palabra "dispersión" é puramente deportiva ao extremo, carácter "antisupruzhesky" é equivocada. Hai interpretación moito máis interesante. Por exemplo, a Lei do cosmolóxica de Hubble indican que a galaxia comeza ...!

Tres tipos de nebulosas

Imaxinen: en negro, un enorme baleiro sistemas estelares en silencio e lentamente lonxe un do outro, "Good-bye! Adeus Adeus. " Quizais, a parte "divagacións líricas" e Xire á evidencia científica. En 1929, o astrónomo máis influente do século XX científico estadounidense Edvin Pauell Habbl (1889-1953) chegou á conclusión de que hai unha firme expansión do universo.

O home, toda a súa vida adulta que abre a estrutura do cosmos, naceu en Marshfield (Missouri). Con cravos mozos interesados en astronomía, pero finalmente se tornou un avogado certificado. Despois de se formar na Universidade de Cambridge, Edwin traballou en Chicago, no Observatorio York. Na Primeira Guerra Mundial (1914-1918 gg.) Trabada. anos da liña de fronte única empurrado cara atrás o tempo de apertura. Hoxe, todo o mundo científico sabe o que a constante de Hubble.

No camiño para o descubrimento de

Despois de volver da fronte, o científico volveu a súa atención para o observatorio astronómico Mount Wilson (California). Foi aceptado para traballar alí. No amor coa astronomía, o mozo pasou moito tempo mirando para o enorme tamaño das lentes do telescopio 60 e 100 polgadas. Naquela época - o maior, máis fantástica! En dispositivos, os inventores traballou durante case unha década, garantindo o máis alto posible ampliación e claridade de imaxe.

Recall, o límite visible do universo é chamado Metagalaxy. Ela vén ao estado no momento do Big Bang (a singularidade cosmológica). disposición moderna afirma que os valores das constantes físicas son homoxéneos (isto é, a velocidade da luz, a carga elemental, etc.). Crese que Metagalaxy acomoda 80 millóns de galaxias (figura incrible soa máis como esta: 10 sextillion e 1 quatrilhão de estrelas). O formato, peso e tamaño - para o universo é completamente diferente do que recibiu no concepto Terra.

misteriosa Cepheid

Para probar unha teoría para explicar a expansión do universo, é preciso un longo comparacións e cálculos profundos complexos de investigación. Nos primeiros vinte anos do século XX o último soldado foi finalmente capaz de clasificar nebulosas observado por separado da Vía Láctea. Segundo o seu descubrimento, eles espiral, elípticas e irregulares (tres especies).

No noso sistema estelar máis próximo, pero non a espiral máis próxima nebulosa de Andrómeda, Edwin viu Cepheid (clase de estrelas pulsantes). A lei de Hubble estaba sempre preto da súa formación final. Astrónomo calculada a distancia ata esas balizas e tamaño da maior galaxia do Grupo Local. Segundo as súas conclusións Andromeda comprende aproximadamente un billón de estrelas (2,5-5 veces a Vía Láctea).

constante

Algúns estudiosos, explicando a natureza do Cepheids, comparalos-los con bolas de goma infláveis. Eles, entón, incrementar, a continuación, diminuír, a continuación, pechar, a continuación, afastarse. En que a velocidade radial varía. Na compresión, a temperatura aumenta de "viaxeiro" (aínda que a superficie diminúe). Pulsantes estrelas son péndulo inusual que, máis tarde ou máis cedo parar.

Como o resto da nebulosa, Andromeda caracterízase por científicos como un espazo universal illa, unha reminiscencia da nosa galaxia. En 1929, Edwin atopado: velocidades radiais de galaxias e as súas distancias son interrelacionados, son linearmente dependentes. coeficiente foi definido, que expresa en km / s MPC (MPC). Isto é coñecido como a constante de Hubble. Universo en expansión - en cambio constante. Pero nun punto en todos os puntos do universo é o mesmo sistema. En 2016 - 66,93 ± 0,62 (km / s) / MPC.

Nocións de sistema do universo, a evolución continúa, extensible, entón ten base observacional. O proceso é estudado activamente astronomía antes do inicio da II Guerra Mundial. En 1942, el liderou o departamento de balística externos no Aberdeen Proving Ground (EUA). É este o soño asociado quizais o máis misterioso do mundo da ciencia? Non, el quería "decodificar" as leis de cantos escondidos de galaxias distantes! Con relación aos puntos de vista políticos, o astrónomo condenou abiertamente o líder do Terceiro Reich de Adolf Hitler. Ao final da súa vida, el era coñecido como un poderoso Hubble o adversario de utilizar armas de destrución masiva. Pero de volta á nebulosa.

Velikiy Edvin

Moitos constantes astronómicas son axustados ao longo do tempo, hai novos descubrimentos. Pero eles non poden ser comparados coa Lei da expansión do universo. O famoso astrónomo Hubble século XX (desde a época de Copérnico seus compañeiros non era!) Pon en un par co fundador de física experimental por Galileo e autor da saída innovadora da existencia de sistemas estelares por William Herschel.

Mesmo antes de que a lei de Hubble foi descuberto, o seu autor tornouse membro da Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos, máis tarde academias en diferentes países, ten moitos premios. Moitos probablemente xa escoitou falar sobre o feito de que máis de dez anos, foi lanzado en órbita e telescopio espacial operando con éxito "Hubble". Este nome é un cráter na Lúa, un dos planetas menores que orbitan entre Marte e Xúpiter (o asteroide).

Non sería moi xusto dicir que o único astrónomo e quería perpetuar o seu nome, pero non hai evidencias indirectas de que Edwin gustaba de atraer a atención. Gardar imaxe na que alegremente posando xunto a estrelas de cine. Debaixo, imos contar sobre os seus intentos do nivel de realización nos laureados "reparar", máis e, así, entrar para a historia da cosmoloxía.

método Henrietta Leavitt

O famoso astrofísico británico Stiven Hoking no seu libro "Breve Historia do Tempo", escribiu que "o descubrimento de que o universo está se mellore, tornouse a maior revolución intelectual do século XX". Hubble foi a sorte de estar no lugar seguro no momento. Mount Wilson Observatory era o centro da observación do traballo que está subxacente ás novas astrofísica (máis tarde chamado cosmoloxía). O máis poderoso telescopio na Terra Hooker acabara de poñer en marcha.

Pero a constante de Hubble apenas foi aberto só na base da sorte. paciencia necesaria, a perseveranza, a capacidade de gañar rivais académicos. Así, o astrónomo estadounidense Harlou Shepli ofreceu o modelo do Galaxy. Xa era coñecido como un científico, para axustar o tamaño da Vía Láctea. É un método amplamente utilizado para determinar a distancia de Cepheids utilizando a metodoloxía elaborada en 1908 por Genriettoy Suon Leavitt. El define a distancia para o obxecto, con base na variación estándar da luz das estrelas máis brillantes (variables cefeidas).

Sen po e gas, e outras galaxias

Harlou Shepli cría que o ancho dos 300.000 anos luz de galaxias (uns dez veces maior que o valor permisible). Con todo, Shapley, como a maioría dos astrónomos da época, estaba seguro de que a Vía Láctea - este é o universo enteiro. A pesar da suxestión feita por primeira vez por William Herschel, o século XVIII, el compartiu a crenza común de que toda a nebulosa obxectos relativamente próximas - só unha mancha de po e gas no ceo.

Cantas amargo, noites frías pasou Hubble sentado poderoso telescopio Hooker antes de que puidese probar que Shapley mal. En outubro de 1923, Edwin notado na nebulosa M31 (Andromeda) "estourado" o tema e suxeriu que non pertence á Vía Láctea. Despois dun exame coidadoso das chapas fotográficas, que foi capturado na mesma zona anteriormente investigados por outros astrónomos, incluíndo Shapley, Edwin entender que Cepheid.

descubriu o Cosmos

Hubble usou o método Shapley para medir a distancia de estrelas variables. Descubriuse que iso equivale a millóns de anos luz da Terra que está moito máis alá da Vía Láctea. A galaxia en si contén millóns de estrelas. Coñecido Universo expandir-se drasticamente durante o día, e - en certo sentido - o cosmos se atopou!

O xornal "New York Times" escribiu: "O descubrimento de nebulosas espirais son sistemas estelares Dr Hubbel (sic) apoia a idea de que son como." Illa universos "semellantes ao noso." Descubrimento foi de gran importancia para o mundo astronómico, pero o maior momento do Hubble aínda estaba por chegar.

non estática

Como dixemos, unha vitoria para "Copernicus №2» veu en 1929, cando cualificou todos nebulosa coñecida e mediu as súas velocidades a partir dos espectros de luz emitida. O seu descubrimento sorprendente que todas as galaxias están afastando de nós a velocidades proporcionais ao aumento da distancia da Vía Láctea, chocou o mundo. A lei de Hubble aboliu a idea tradicional dun universo estático, e demostrou que ela está chea de dinámica. O propio Einstein, el baixou a cabeza diante de tales poderes sorprendentes de observación.

Autor da teoría da relatividade corrixido ecuacións propias, que xustificaron a expansión do universo. Agora, Hubble demostrou que Einstein estaba seguro. tempo Hubble - o inverso da constante de Hubble (t _H = 1 / h). Este é o momento característico da expansión do Universo no momento.

Estoupou e estender

Cando o constante no ano 2016 da igualdade de 66,93 ± 0,62 (km / s) / MPC, a expansión agora caracterízase por comprender os seguintes valores: (4,61 ± 0,05) ^{· 17} de outubro ou (14,610 ± 0,016) · 10 ⁹ anos. Unha vez máis, un pouco de humor. Os optimistas din: é bo que a galaxia "dispersión". Se imaxinarmos que se aproximan un do outro, máis cedo ou máis tarde veu ao Big Bang. Pero é aquí que comezou o nacemento do universo.

Galaxy "apresurado" (comezou a moverse) en direccións diferentes á vez. Se a taxa de retirada non era proporcional á distancia - explosión sentido teoría. Outro derivado constante - distancia Hubble - o produto da velocidade da luz _{veces: D H = ct H = c} / H. A corrente - (1.382 ± 0.015) · ²⁶ de outubro m ou (14,610 ± 0,016) · ¹⁰ anos luz de setembro.

E de novo nun globo inflável. Crese que mesmo os astrónomos non sempre interpretar correctamente a expansión do universo. Parte de expertos pensa que é inflado como unha bola de goma, sen saber limitacións físicas. Galaxias-se non só está afastando de nós, pero tamén "inmiscidos" caóticas en grupos fixos. Outros afirman que as galaxias distantes "nadar" fragmentos do Big Bang, pero facelo gradualmente.

Podería ser un laureado co Nobel

Hubble estaba tentando obter o Premio Nobel. Ao final de 1940, ata contratou un axente de publicidade (hoxe sería chamado un director PR), el avanzou para o caso. Pero os esforzos foron en balde: non houbo categoría para os astrónomos. Edwin morreu en 1953, no curso da investigación científica. Durante varias noites, el observou obxectos extragalácticas.

O seu último soño ambicioso ficou por cumprir. Pero o científico certamente contento que na súa honra o telescopio espacial é nomeado. E os irmáns xeración de mente continuar a explotar un espazo enorme e marabilloso. Inda garda moitos misterios. Cantas descubertas por vir! E derivados da constante de Hubble, con certeza, vai axudar a alguén de mozos científicos para facer "Copernicus №3».

disputando Aristóteles

Que vai ser probada ou refutada, como cando en po voou teoría do infinito, eternidade e inmutabilidade do espazo ao redor da Terra, que foi apoiado polo propio Aristóteles? El atribuíu a simetría e perfección do universo. principio cosmolóxico confirmado: todo flúe, todo cambia.

Crese que ao longo de millóns de anos, os ceos están baleiros e escuros. Expansión de "levar aínda que" galaxia de horizonte cósmico, onde a luz non pode chegar ata nós. Será que a constante de Hubble é relevante para saber se un universo baleiro? O que vai ocorrer coa ciencia da cosmoloxía? Vai desaparecer? Todo iso é especulación.

redshift

Mentres tanto, o telescopio "Hubble" fixo unha imaxe que comproba o baleiro universal aínda estamos lonxe. Nun ambiente profesional no curso da opinión de que a valiosa descubrimento Edwin Hubble, pero non a lei. Con todo, foi case inmediatamente recoñecido na comunidade científica da época. Observacións de "desvío para o vermello" non é só para gañar o dereito a existir, é certo, e no século XXI.

E hoxe, para determinar a distancia de galaxias, con base científica superotkrytie. Os optimistas argumentan que aínda que a nosa galaxia será a única "miss" non temos. Haberá miles de millóns de estrelas ananas e planetas. Isto significa que preto de nós seguirá sendo "mundos paralelos" que deben ser explotadas.