Ако някой мисли, че думата "разпръсна" имачисто спортен, в крайни случаи „анти-съпружески“ характер, тогава той греши. Има много по -интересни интерпретации. Например, космологичният закон на Хъбъл показва, че ... галактиките се разсейват!
Представи си:в черно, необятно безвъздушно пространство звездните системи тихо и бавно се отдалечават една от друга: „Сбогом! Довиждане! Довиждане!". Може би, нека оставим настрана „лиричните отклонения“ и да се обърнем към научната информация. През 1929 г. най-влиятелният астроном на 20-ти век, американският учен Едуин Пауъл Хъбъл (1889-1953), заключава, че Вселената се разширява постоянно.
Човек, който е посветил целия си възрастен животразкривайки структурата на космоса, е роден в Маршфийлд, Мисури. От малък се интересува от астрономия, въпреки че в крайна сметка става дипломиран адвокат. След като завършва университета в Кеймбридж, Едуин работи в Чикаго, в обсерваторията в Йорк. По време на Първата световна война (1914-1918) се бие. Предните години само отблъснаха откритието назад във времето. Днес целият научен свят знае какво е константата на Хъбъл.
Връщайки се отпред, ученият обърна погледдо височинната обсерватория Маунт Уилсън (Калифорния). Той беше нает там. Влюбен в астрономията, младият мъж прекарва много време, гледайки през обективите на огромни телескопи с размери 60 и 100 инча. За онова време - най -големият, почти фантастичен! Изобретателите са работили върху устройствата почти десетилетие, постигайки възможно най -голямо увеличение и яснота на изображението.
Припомнете си, че видимата граница на Вселената се наричаМетагалактика. Той идва в състоянието в момента на Големия взрив (космологична особеност). Съвременните разпоредби посочват, че стойностите на физическите константи са еднакви (което означава скоростта на светлината, елементарния заряд и т.н.). Смята се, че Метагалактиката съдържа 80 милиарда галактики (невероятна цифра също звучи така: 10 секстилиона и 1 септилион звезди). Форма, маса и размер - за Вселената това са напълно различни понятия от тези, приети на Земята.
За да обоснове теорията, обясняваща разширяванетоВселена, бяха необходими дълги и задълбочени изследвания, сложни сравнения и изчисления. В началото на двадесетте години на ХХ век вчерашният войник най -накрая успя да класифицира мъглявините, наблюдавани отделно от Млечния път. Според неговото откритие те са спираловидни, елипсовидни и неправилни (три вида).
В най -близката до нас звездна система, но не и най -многоблизката спирална мъглявина на Андромеда, Едуин направи цефеидите (клас пулсиращи звезди). Законът на Хъбъл се доближи повече от всякога до окончателната си форма. Астрономът изчисли разстоянието до тези маяци и размера на най -голямата галактика в Местната група. Според неговите открития, Андромеда съдържа около един трилион звезди (2,5-5 пъти по-големи от Млечния път).
Някои учени, обяснявайки природата на цефеидите,сравнете ги с надуваеми гумени топки. Те се увеличават и намаляват, приближават и отстъпват. В този случай радиалната скорост се колебае. При компресиране температурата на пътуващите се увеличава (въпреки че повърхността намалява). Пулсиращите звезди са необичайно махало, което рано или късно ще спре.
Подобно на останалите мъглявини, Андромедахарактеризирано от учените като островна вселена, напомняща за нашата галактика. През 1929 г. Едуин открива, че радиалните скорости на галактиките и техните разстояния са свързани помежду си, линейно зависими. Коефициентът беше определен, изразено в km / s на мегапарсек (Mpc). Това е така наречената константа на Хъбъл. Вселената се разширява - константата се променя. Но в определен момент във всички точки на системата на Вселената, тя е една и съща. През 2016 г. - 66.93 ± 0.62 (km / s) / Mpc.
Идеите за системата на Вселената продължаватеволюцията, разширявайки се, след това получи наблюдателна основа. Процесът се изучава активно от астронома до самото начало на Втората световна война. През 1942 г. той става ръководител на Отдела за външна балистика в полигоните в Абърдийн (САЩ). Дали сътрудник на може би най -мистериозната наука в света е мечтал за това? Не, той искаше да „дешифрира“ законите на скритите ъгли на далечни галактики! Що се отнася до политическите възгледи, астрономът открито осъди лидера на Третия райх Адолф Хитлер. В края на живота си Хъбъл е известен като мощен противник на използването на оръжия за масово унищожение. Но да се върнем на мъглявините.
Много астрономически константи във времетокоригирани, се появяват нови открития. Но всички те не могат да бъдат сравнени със Закона за разширяването на Вселената. Известният астроном от ХХ век Хъбъл (от времето на Коперник нямаше равен на него!) Е поставен наравно с основателя на експерименталната физика Галилео Галилей и автора на новаторското заключение за съществуването на звездни системи Уилям Хершел.
Още преди да бъде открит Законът на Хъбъл, неговиятавторът става член на Националната академия на науките на Съединените американски щати, по -късно академии в различни страни, има много награди. Мнозина вероятно са чували за факта, че космическият телескоп Хъбъл е изведен на орбита и работи успешно преди повече от десет години. Това име е дадено на кратер на Луната, една от малките планети, обикалящи между орбитите на Марс и Юпитер (астероид).
Не е съвсем честно да се каже товаастрономът само мечтае да увековечи името си, но има косвени доказателства, че Едуин обичаше да привлича вниманието. Има негови снимки, на които позира весело до филмови звезди. По -долу ще говорим за опитите му да "поправи" постижението на ниво лауреат и по този начин да влезе в историята на космологията.
Известният британски астрофизик Стивън Хокинг в книгата си „Кратка история на времето“ пише, че „откритието, че Вселената се разширява, е най -голямата интелектуална революция на 20 -ти век“. Хъбъл имаше късмета да присъствана точното място в точното време. Обсерваторията на Маунт Уилсън беше център на наблюдателната работа, лежаща в основата на новата астрофизика (по -късно наречена космология). Най -мощният телескоп Хукер на Земята току -що беше влязъл в експлоатация по това време.
Но константата на Хъбъл едва ли е била отворена само заосновата на късмета. Искаше се търпение, постоянство, способността да се победят научните съперници. Ето как американският астроном Харлоу Шепли предложи свой собствен модел на галактиката. Той вече беше известен като учения, който определи размера на Млечния път. Той широко използва техниката за определяне на разстоянието Cepheid, използвайки техниката, съставена през 1908 г. от Henrietta Swan Leavitt. Тя зададе разстоянието до обект въз основа на стандартни вариации в светлината от ярки звезди (променливи цефеиди).
Харлоу Шапли смята, че ширината на галактиката е 300 000светлинни години (приблизително десет пъти допустимата стойност). Въпреки това, Шапли, както повечето астрономи от онова време, беше убеден, че Млечният път е цялата вселена. Въпреки предположението, направено за първи път от Уилям Хершел през 18 век, той споделя популярното убеждение, че всички мъглявини за относително близки обекти са само петна от прах и газ в небето.
Колко горчиви, студени нощи прекара Хъбълседнал пред мощния телескоп на Хукър, преди да успее да докаже, че Шапли греши. През октомври 1923 г. Едвин забелязва „мигащ“ обект в мъглявината М31 (съзвездие Андромеда) и предполага, че той не принадлежи към Млечния път. След внимателно разглеждане на фотографските плочи, показващи същата област, изследвани преди това от други астрономи, включително Шапли, Едуин осъзна, че това е цефеида.
Хъбъл използва метода на Шапли за измерванеразстояние до променлива звезда. Оказа се, че се оценява на милиони светлинни години от Земята, което е далеч отвъд Млечния път. Самата галактика съдържа милиони звезди. Известната вселена се разшири драстично в същия ден и - в известен смисъл - самият Космос беше открит!
Ню Йорк Таймс пише:"Откритите спирални мъглявини са звездни системи. Д -р Hubbel (sic) потвърждава мнението, че те са като" островни вселени ", подобни на нашата." Откритието имаше голямо значение за астрономическия свят, но най -големият момент на Хъбъл тепърва предстои.
Както казахме, победата при Коперник No2 дойде1929 г., когато той класифицира всички известни мъглявини и измерва техните скорости от спектрите на излъчваната светлина. Неговото изумително откритие, че всички галактики се отдалечават от нас със скорости, които се увеличават пропорционално на разстоянието им от Млечния път, шокира света. Законът на Хъбъл отмени традиционния възглед за статична вселена и показа, че самата тя е пълна с динамика. Самият Айнщайн наведе глава пред такова удивително наблюдение.
Авторът на теорията на относителността коригирасобствени уравнения, които обосновават разширяването на Вселената. Сега Хъбъл показа, че Айнщайн е бил прав. Времето на Хъбъл е реципрочното на константата на Хъбъл (tX = 1 / H). Това е сегашното характерно време за разширяване на Вселената.
Ако константата през 2016 г. е 66.93 ± 0.62 (km / s) / Mpc, тогава разширяването в момента се характеризира със следните цифри: (4.61 ± 0.05) 1017 s или (14.610 ± 0.016) 109 години. И пак малко хумор.Оптимистите казват, че е добре, че галактиките се "разсейват". Ако си представим, че те се приближават, рано или късно ще дойде Големият взрив. Но именно с него започва възникването на Вселената.
Галактиките "се втурнаха" (започнаха да се движат) в различнистрани едновременно. Ако скоростта на отстраняване не е пропорционална на разстоянието, теорията за експлозията е безсмислена. Друга производна константа е разстоянието на Хъбъл - продуктът на времето и скоростта на светлината: DX = ctX = c / H. В момента - (1.382 ± 0.015) 1026 m или (14.610 ± 0.016) 109 светлинни години.
И отново за балона.Смята се, че дори астрономите не винаги правилно тълкуват разширяването на Вселената. Някои експерти смятат, че тя се подува като гумена топка, без да знае физически ограничения. В този случай самите галактики не само се отдалечават от нас, но и хаотично „суят“ вътре в неподвижните купове. Други твърдят, че далечните галактики „изплуват“ от фрагментите от Големия взрив, но го правят успокоено.
Хъбъл се опита да спечели Нобелова награда.В края на 40 -те години той дори наема рекламен агент (сега ще се нарича PR мениджър), който да придвижи бизнеса напред. Но усилията бяха напразни: нямаше категория за астрономи. Едвин умира през 1953 г. в хода на научни изследвания. В продължение на няколко нощи той наблюдаваше извънгалактически обекти.
Остава последната му амбициозна мечтанеизпълнен. Но ученият със сигурност би се радвал, че космическият телескоп е кръстен на него. И поколения братя в ума продължават да изследват необятното и прекрасно пространство. Той все още крие много загадки. Колко открития предстоят! А дериватите на константите на Хъбъл със сигурност ще помогнат на един от младите учени да стане „Коперник No3“.
Какво ще бъде доказано или опровергано тогава,когато теорията за безкрайността, вечността и неизменността на пространството около Земята, подкрепена от самия Аристотел, отлетя на части? Той приписва на Вселената симетрия и съвършенство. Космологичният принцип потвърди: всичко тече, всичко се променя.
Смята се, че след милиарди години небесата ще бъдатпразна и тъмна. Разширението ще "отнесе" галактики отвъд космическия хоризонт, откъдето светлината не може да достигне до нас. Ще бъде ли релевантна константата на Хъбъл за празна вселена? Какво ще стане с научната космология? Ще изчезне ли тя? Всичко това са предположения.
Междувременно телескопът Хъбъл направи снимка, коятосвидетелства: все още сме далеч от всеобщата празнота. В професионална среда е разпространено мнението, че откритието на Едуин Хъбъл е ценно, но не и неговият закон. Той обаче беше почти веднага признат в научните среди на онова време. Наблюденията на "червеното отместване" не само са спечелили правото на съществуване, те са актуални и през 21 век.
И днес, определяйки разстоянието до галактиките,разчитайте на супер откритието на учения. Оптимистите твърдят: дори нашата галактика да остане единствена, няма да ни е „скучно“. Ще има милиарди звезди джуджета и планети. Това означава, че до нас все още ще има „паралелни светове“, които ще трябва да бъдат изследвани.
