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हबल निरंतर। ब्रह्मांड का विस्तार। हबल का नियम

अगर किसी को लगता है कि शब्द "बिखराव" हैविशुद्ध रूप से खेल, चरम मामलों में, "एंटी-स्पूसल" चरित्र, फिर वह गलत है। बहुत अधिक रोचक व्याख्याएँ हैं। उदाहरण के लिए, कॉस्मोलॉजिकल हबल का नियम बताता है कि ... आकाशगंगाएँ बिखर रही हैं!

निरंतर हबल

निहारिका के तीन प्रकार

कल्पना कीजिए:काले, विशाल वायुहीन अंतरिक्ष में, स्टार सिस्टम चुपचाप और धीरे-धीरे एक दूसरे से दूर जाते हैं: "विदाई! अलविदा! अलविदा!"। शायद, चलो "गीतात्मक खुदाई" को छोड़कर वैज्ञानिक जानकारी की ओर मुड़ें। 1929 में, 20 वीं शताब्दी के सबसे प्रभावशाली खगोल विज्ञानी, अमेरिकी वैज्ञानिक एडविन पॉवेल हबल (1889-1953) ने निष्कर्ष निकाला कि ब्रह्मांड का लगातार विस्तार हो रहा था।

एक आदमी जिसने अपना पूरा वयस्क जीवन समर्पित कर दिया हैब्रह्मांड की संरचना को उजागर करते हुए, मार्शफील्ड, मिसौरी में पैदा हुआ था। कम उम्र से ही उन्हें खगोल विज्ञान में रुचि थी, हालांकि अंत में वे एक प्रमाणित वकील बन गए। कैंब्रिज यूनिवर्सिटी से स्नातक करने के बाद, एडविन ने शिकागो में, वेधशाला में काम किया। प्रथम विश्व युद्ध (1914-1918) के दौरान वह लड़े। सामने के वर्षों ने केवल समय में खोज को पीछे धकेल दिया। आज पूरा वैज्ञानिक जगत जानता है कि हब्बल स्थिरांक क्या है।

खोज के रास्ते पर

सामने से लौटकर, वैज्ञानिक ने टकटकी लगाईमाउंट विल्सन वेधशाला (कैलिफोर्निया) में। उसे वहां काम पर रखा गया था। खगोल विज्ञान के साथ प्यार में, जवान आदमी ने 60 और 100 इंच मापने वाले विशाल दूरबीन के लेंस के माध्यम से देखने में बहुत समय बिताया। उस समय के लिए - सबसे बड़ा, लगभग शानदार! आविष्कारकों ने लगभग एक दशक तक उपकरणों पर काम किया है, जिससे छवि की उच्चतम संभव बढ़ाई और स्पष्टता प्राप्त होती है।

स्मरण करो कि ब्रह्मांड की दृश्य सीमा को कहा जाता हैमेटाग्लैक्सी। यह बिग बैंग (ब्रह्माण्ड संबंधी विलक्षणता) की स्थिति में राज्य में आता है। आधुनिक प्रावधान बताते हैं कि भौतिक स्थिरांक के मूल्य एक समान हैं (प्रकाश की गति, प्राथमिक आवेश आदि)। ऐसा माना जाता है कि मेटाग्लैक्सी में 80 बिलियन मंदाकिनियाँ होती हैं (एक अद्भुत आकृति भी इस प्रकार है: 10 सेक्स्टिलियन और 1 सेप्टिलियन तारे)। आकार, द्रव्यमान और आकार - ब्रह्मांड के लिए ये पृथ्वी पर स्वीकृत की तुलना में पूरी तरह से अलग अवधारणाएं हैं।

हबल का नियम

रहस्यमय सिफिड्स

विस्तार की व्याख्या करने वाले सिद्धांत को प्रमाणित करने के लिएब्रह्मांड, इसने लंबे और गहरे शोध, जटिल तुलना और गणना की। XX सदी की शुरुआती बिसवां दशा में, कल का सैनिक आखिरकार मिलन वे से अलग से देखे गए नेबुला को वर्गीकृत करने में सक्षम था। उनकी खोज के अनुसार, वे सर्पिल, अण्डाकार और अनियमित (तीन प्रकार) हैं।

हमारे सबसे करीबी स्टार सिस्टम में, लेकिन सबसे ज्यादा नहींएंड्रोमेडा के पास के सर्पिल नेबुला में, एडविन ने सेफिड्स (स्पंदित सितारों का एक वर्ग) बनाया। हबल का कानून अब अपने अंतिम रूप से पहले से कहीं ज्यादा करीब है। खगोलशास्त्री ने इन बीकन और स्थानीय समूह की सबसे बड़ी आकाशगंगा के आकार की दूरी की गणना की। अपने निष्कर्षों के अनुसार, एंड्रोमेडा में लगभग एक ट्रिलियन तारे (मिल्की वे के आकार का 2.5-5 गुना) होता है।

लगातार

कुछ वैज्ञानिकों, ने सिफिड्स की प्रकृति की व्याख्या करते हुए,उनकी तुलना रबर रबर की गेंदों से करें। वे बढ़ते हैं और घटते हैं, दृष्टिकोण और पुनरावृत्ति करते हैं। इस मामले में, रेडियल वेग में उतार-चढ़ाव होता है। जब संकुचित होता है, तो यात्रियों का तापमान बढ़ता है (हालांकि सतह कम हो जाती है)। पल्सिंग सितारे एक असामान्य पेंडुलम हैं जो जल्दी या बाद में बंद हो जाएंगे।

बाकी निहारिका की तरह, एंड्रोमेडाएक द्वीप ब्रह्मांड के रूप में वैज्ञानिकों द्वारा विशेषता, हमारी आकाशगंगा की याद ताजा करती है। 1929 में, एडविन ने पाया कि आकाशगंगाओं के रेडियल वेग और उनकी दूरी परस्पर जुड़ी हुई है, रैखिक रूप से निर्भर हैं। गुणांक निर्धारित किया गया था, प्रति किमी मेगापार्सेक (एमपीसी) में व्यक्त किया गया था। यह तथाकथित हबल स्थिरांक है। ब्रह्मांड का विस्तार हो रहा है - निरंतर बदल रहा है। लेकिन ब्रह्मांड की प्रणाली के सभी बिंदुओं पर एक विशेष क्षण में, यह समान है। 2016 में - 66.93 62 0.62 (किमी / एस) / एमपीसी।

प्रकाश वर्ष

ब्रह्मांड की प्रणाली के बारे में विचार, निरंतरताविकास, विस्तार, फिर एक अवलोकन आधार प्राप्त किया। द्वितीय विश्व युद्ध की शुरुआत तक खगोल विज्ञानी द्वारा इस प्रक्रिया का सक्रिय अध्ययन किया गया था। 1942 में, वह एबरडीन प्रोविंग ग्राउंड्स (यूएसए) में बाहरी बैलिस्टिक्स विभाग के प्रमुख बने। क्या दुनिया के सबसे रहस्यमय विज्ञान के एक सहयोगी ने इसका सपना देखा था? नहीं, वह दूर की आकाशगंगाओं के छिपे हुए कोनों के कानूनों को "समझना" चाहता था! राजनीतिक विचारों के लिए, खगोलविद ने खुले तौर पर तीसरे रैह के नेता एडॉल्फ हिटलर की निंदा की। अपने जीवन के अंत में, हबल को सामूहिक विनाश के हथियारों के उपयोग के एक शक्तिशाली प्रतिद्वंद्वी के रूप में जाना जाता था। लेकिन नेबुला वापस।

महान एडविन

समय के साथ कई खगोलीय स्थिरांकसही, नई खोजें दिखाई देती हैं। लेकिन वे सभी ब्रह्मांड के विस्तार के कानून के साथ तुलना नहीं करते हैं। प्रसिद्ध XX सदी के खगोलविद हबल (कोपर्निकस के समय से उसके बराबर कोई नहीं था!) ​​को प्रायोगिक भौतिकी के संस्थापक गैलीलियो गैलीली के संस्थापक और स्टेल्लिन सिस्टम के अस्तित्व के बारे में अभिनव निष्कर्ष के लेखक विलियम हर्शेल के साथ रखा गया है।

हबल के कानून की खोज होने से पहले ही इसकेलेखक संयुक्त राज्य अमेरिका के नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज के सदस्य बन गए, बाद में विभिन्न देशों में अकादमियों के पास कई पुरस्कार हैं। कई लोगों ने शायद इस तथ्य के बारे में सुना है कि हबल स्पेस टेलीस्कोप को कक्षा में लॉन्च किया गया था और दस साल से अधिक समय से सफलतापूर्वक चल रहा है। यह नाम चंद्रमा पर एक गड्ढे को दिया गया है, जो मंगल और बृहस्पति (एक क्षुद्रग्रह) की कक्षाओं के बीच की परिक्रमा करने वाले छोटे ग्रहों में से एक है।

यह कहना पूरी तरह से उचित नहीं हैखगोलशास्त्री केवल अपने नाम को समाप्त करने का सपना देखते थे, लेकिन ऐसे परिस्थितिजन्य साक्ष्य हैं कि एडविन को ध्यान आकर्षित करना पसंद था। फ़िल्मी सितारों के बगल में ख़ुशी से पोज़ देते हुए उनकी तस्वीरें हैं। नीचे हम लॉरिएट स्तर पर उपलब्धि को "ठीक" करने के उनके प्रयासों के बारे में बात करेंगे, और इस प्रकार ब्रह्मांड विज्ञान के इतिहास में प्रवेश करेंगे।

ब्रह्मांड का विस्तार

हेनरीटा लेविट की विधि

प्रसिद्ध ब्रिटिश खगोल वैज्ञानिक स्टीफन हॉकिंग ने अपनी पुस्तक ए ब्रीफ हिस्ट्री ऑफ टाइम में लिखा है कि "ब्रह्मांड का विस्तार जिस खोज से हो रहा है वह 20 वीं सदी की सबसे बड़ी बौद्धिक क्रांति थी।" हबल काफी भाग्यशाली थासही समय पर सही जगह। माउंट विल्सन वेधशाला नए खगोल भौतिकी (जिसे बाद में कॉस्मोलॉजी कहा जाता है) में अंतर्निहित वेधशाला का केंद्र था। पृथ्वी पर सबसे शक्तिशाली हुकर टेलीस्कोप उस समय ऑपरेशन में प्रवेश कर चुका था।

लेकिन हबल स्थिरांक केवल शायद ही खुला थाभाग्य के आधार पर। इसमें धैर्य, दृढ़ता, वैज्ञानिक प्रतिद्वंद्वियों को हराने की क्षमता थी। इस तरह अमेरिकी खगोलशास्त्री हार्लो शैप्ले ने गैलेक्सी के अपने मॉडल का प्रस्ताव रखा। वह पहले से ही वैज्ञानिक के रूप में जाना जाता था जिसने मिल्की वे का आकार निर्धारित किया था। उन्होंने 1908 में हेनरीट्टा स्वान लेविट द्वारा संकलित तकनीक का उपयोग करते हुए सीफिड दूरी निर्धारण तकनीक का व्यापक उपयोग किया। उसने चमकीले तारों (चर सीफिड्स) से प्रकाश में मानक भिन्नता के आधार पर किसी वस्तु की दूरी तय की।

धूल और गैस नहीं, बल्कि अन्य आकाशगंगाएँ

हार्लो शैप्पी ने माना कि आकाशगंगा की चौड़ाई 300,000 हैप्रकाश वर्ष (लगभग दस गुना स्वीकार्य मूल्य)। हालांकि, उस समय के ज्यादातर खगोलविदों की तरह, शापली को भी यकीन था कि मिल्की वे पूरे ब्रह्मांड हैं। 18 वीं शताब्दी में विलियम हर्शेल द्वारा पहली बार की गई धारणा के बावजूद, उन्होंने इस लोकप्रिय धारणा को साझा किया कि अपेक्षाकृत आस-पास की वस्तुओं के लिए सभी निहारिकाएं आकाश में धूल और गैस के सिर्फ पैच हैं।

खगोलीय स्थिरांक

कितनी कड़वी, ठंडी रातें हब्बल ने बिताईंइससे पहले कि वह शेपी को गलत साबित कर सके, हुकर की शक्तिशाली दूरबीन पर बैठे। अक्टूबर 1923 में, एडविन ने M31 नेबुला (नक्षत्र एंड्रोमेडा) में एक "चमकती" वस्तु को देखा और सुझाव दिया कि यह मिल्की वे से संबंधित नहीं है। फोटोग्राफिक प्लेटों की सावधानीपूर्वक जांच करने के बाद, जो उसी क्षेत्र पर कब्जा कर लिया था, जो पहले से ही Shapley सहित अन्य खगोलविदों द्वारा पता लगाया गया था, एडविन ने महसूस किया कि यह एक सेफेड था।

अंतरिक्ष की खोज की

हबल ने नापने के लिए शैलेय विधि का उपयोग कियाचर तारा की दूरी। यह पता चला कि यह पृथ्वी से लाखों प्रकाश वर्ष का अनुमान है, जो मिल्की वे से बहुत आगे है। आकाशगंगा में ही लाखों तारे हैं। ज्ञात ब्रह्मांड का उसी दिन नाटकीय रूप से विस्तार हुआ और - एक मायने में - कॉसमॉस की खोज हुई!

न्यूयॉर्क टाइम्स ने लिखा:"खोजे गए सर्पिल निहारिका तारकीय प्रणालियां हैं। डॉ। हुबेल (एसआईसी) इस दृष्टिकोण की पुष्टि करते हैं कि वे हमारे समान 'द्वीप ब्रह्मांड' की तरह हैं।" खगोलीय दुनिया के लिए खोज का बहुत महत्व था, लेकिन हबल का सबसे बड़ा क्षण आना बाकी था।

कोई स्थिर नहीं

जैसा कि हमने कहा, कोपरनिकस नंबर 2 में जीत मिली1929, जब उन्होंने सभी ज्ञात नीहारिकाओं को वर्गीकृत किया और उत्सर्जित प्रकाश के स्पेक्ट्रा से उनके वेगों को मापा। उनकी चौंका देने वाली खोज यह है कि सभी आकाशगंगाएं गति से हमारी ओर से आघात कर रही हैं जो मिल्की वे से उनकी दूरी के अनुपात में बढ़ती हैं, जिसने दुनिया को चौंका दिया। हबल के नियम ने एक स्थिर ब्रह्मांड के पारंपरिक दृश्य को रद्द कर दिया और दिखाया कि यह स्वयं गतिशीलता से भरा है। आइंस्टीन ने खुद इस तरह के अद्भुत अवलोकन से पहले अपना सिर झुका लिया।

हबल की दूरी

सापेक्षता के सिद्धांत के लेखक ने सही कियाखुद के समीकरण, जिसने ब्रह्मांड के विस्तार की पुष्टि की। अब हबल ने दिखाया है कि आइंस्टीन सही थे। हबल समय हबल स्थिरांक (टी) का पारस्परिक हैएक्स = 1 / एच)। यह ब्रह्मांड के विस्तार का वर्तमान विशेषता समय है।

विस्फोट और बिखरे हुए

यदि 2016 में स्थिरांक 66.93 constant 0.62 (किमी / एस) / एमपीसी है, तो वर्तमान में विस्तार निम्नलिखित आंकड़ों की विशेषता है: (4.61 5 0.05) 1017 s या (14.610 14 0.016) 109 वर्षों। और फिर, थोड़ा हास्य।आशावादियों का कहना है कि यह अच्छा है कि आकाशगंगाएं "बिखर रही हैं"। अगर हम कल्पना करते हैं कि वे जल्द ही करीब आ रहे हैं, तो बाद में बिग बैंग आएगा। लेकिन यह उसके साथ था कि ब्रह्मांड का जन्म शुरू हुआ।

अलग-अलग "आकाशगंगाओं" (चलना शुरू हुआ)एक ही समय में पक्ष। यदि हटाने की गति दूरी के लिए आनुपातिक नहीं थी, तो विस्फोट का सिद्धांत अर्थहीन है। एक और व्युत्पन्न स्थिरांक हबल दूरी है - समय का उत्पाद और प्रकाश की गति: डीएक्स = ctएक्स = सी / एच। वर्तमान में - (1.382 1. 0.015) 1026 m या (14.610 14 0.016) 109 प्रकाश वर्ष।

और फिर से गुब्बारे के बारे में।यह माना जाता है कि यहां तक ​​कि खगोलविदों ने हमेशा ब्रह्मांड के विस्तार की सही व्याख्या नहीं की है। कुछ विशेषज्ञों का मानना ​​है कि यह किसी भी शारीरिक सीमाओं को न जानते हुए, रबर की गेंद की तरह सूज जाता है। इस मामले में, स्वयं आकाशगंगाएं न केवल हमसे दूर जाती हैं, बल्कि स्थिर रूप से क्लस्टर के अंदर "हलचल" भी करती हैं। दूसरों का दावा है कि बिग बैंग के टुकड़ों द्वारा दूर की आकाशगंगाएं "दूर" तैरती हैं, लेकिन वे इसे आसानी से करते हैं।

नोबेल पुरस्कार विजेता बन सकता है

हबल ने नोबेल पुरस्कार जीतने की कोशिश की।1940 के अंत में, उन्होंने व्यवसाय को आगे बढ़ाने के लिए एक विज्ञापन एजेंट (अब उन्हें एक पीआर प्रबंधक कहा जाता है) को काम पर रखा। लेकिन प्रयास व्यर्थ था: खगोलविदों के लिए कोई श्रेणी नहीं थी। एडविन की मृत्यु 1953 में वैज्ञानिक अनुसंधान के दौरान हुई। कई रातों के लिए, उन्होंने अतिरंजित वस्तुओं का अवलोकन किया।

उनका अंतिम महत्वाकांक्षी सपना रहाअधूरा लेकिन वैज्ञानिक निश्चित रूप से खुश होंगे कि अंतरिक्ष दूरबीन का नाम उनके नाम पर रखा गया था। और मन में भाइयों की पीढ़ियों के विशाल और अद्भुत स्थान का पता लगाने के लिए जारी है। यह अभी भी कई रहस्यों को छुपाता है। कितनी खोजें आगे पड़ीं! और हबल स्थिरांक का व्युत्पन्न निश्चित रूप से युवा वैज्ञानिकों में से एक "कोपरनिकस नंबर 3" बनने में मदद करेगा।

अरस्तू को चुनौती देना

तब क्या सिद्ध या अस्वीकृत होगा,जब पृथ्वी के चारों ओर अनंतता, अनंत काल और अंतरिक्ष की अपरिहार्यता का सिद्धांत, जिसे स्वयं अरस्तू ने समर्थन दिया था, स्मिथेरेंस के लिए उड़ान भरी थी? उन्होंने ब्रह्मांड के प्रति समरूपता और पूर्णता को जिम्मेदार ठहराया। ब्रह्माण्ड संबंधी सिद्धांत ने पुष्टि की है: सब कुछ बहता है, सब कुछ बदल जाता है।

यह माना जाता है कि अरबों वर्षों में आकाश होगाखाली और अंधेरा। यह विस्तार ब्रह्मांडीय क्षितिज से परे आकाशगंगाओं को ले जाएगा, जहां से प्रकाश हम तक नहीं पहुंच सकता है। क्या हब्बल स्थिरांक एक खाली ब्रह्मांड के लिए प्रासंगिक होगा? विज्ञान ब्रह्माण्ड विज्ञान क्या बनेगा? क्या वह गायब हो जाएगा? ये सभी धारणाएं हैं।

हबल समय

लाल शिफ्ट

इस बीच, हबल दूरबीन ने एक तस्वीर लीगवाही देता है: हम अभी भी सार्वभौमिक शून्यता से दूर हैं। एक पेशेवर माहौल में, राय व्यापक है कि एडविन हबल की खोज मूल्यवान है, लेकिन उनका कानून नहीं। हालांकि, यह वह था जो उस समय के वैज्ञानिक हलकों में लगभग तुरंत पहचाना गया था। "रेडशिफ्ट" की टिप्पणियों ने न केवल अस्तित्व का अधिकार जीता, यह 21 वीं शताब्दी में भी प्रासंगिक है।

और आज, आकाशगंगाओं की दूरी का निर्धारण,वैज्ञानिक की सुपर खोज पर भरोसा करें। आशावादी तर्क देते हैं: भले ही हमारी आकाशगंगा केवल एक ही हो, हम "ऊब" नहीं होंगे। अरबों बौने सितारे और ग्रह होंगे। इसका मतलब है कि हमारे बगल में अभी भी "समानांतर दुनिया" होगी जिसे तलाशने की आवश्यकता होगी।

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