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ハッブル定数。宇宙の膨張。ハッブルの法則

誰かが「散乱」という言葉が持っていると思うなら純粋にスポーツ的な、極端な場合には「反配偶者」の性格である場合、彼は誤解されます。もっと興味深い解釈があります。たとえば、宇宙論的なハッブルの法則は...銀河が散乱していることを示しています!

一定のハッブル

3種類の星雲

想像:黒い広大な空気のない空間で、星系は静かにゆっくりと互いに離れていきます。さよなら!さようなら!"。おそらく、「叙情的な余談」を脇に置いて、科学的な情報に目を向けましょう。 20世紀で最も影響力のある天文学者である1929年、アメリカの科学者エドウィンパウエルハッブル(1889-1953)は、宇宙は着実に膨張していると結論付けました。

大人の人生を捧げてきた男宇宙の構造を解明することは、ミズーリ州マーシュフィールドで生まれました。幼い頃から天文学に興味を持っていましたが、最終的には弁護士になりました。ケンブリッジ大学を卒業した後、エドウィンはシカゴのヨーク天文台で働きました。第一次世界大戦(1914-1918)の間に彼は戦った。前の年は発見を時間に押し戻すだけでした。今日、科学界全体がハッブル定数が何であるかを知っています。

発見への道

正面から戻って、科学者は彼の視線を向けましたマウントウィルソン高地天文台(カリフォルニア)へ。彼はそこで雇われました。天文学に恋をした若い男は、60インチと100インチの巨大な望遠鏡のレンズを通して多くの時間を費やしました。その時のために-最大の、ほとんど素晴らしい!本発明者らは、ほぼ10年間デバイスに取り組み、画像の可能な限り最高の倍率および鮮明度を達成した。

宇宙の目に見える境界が呼ばれることを思い出してくださいメタギャラクシー。ビッグバン(宇宙論的特異点)の瞬間の状態になります。現代の規定では、物理定数の値は均一であると述べられています(光速、電気素量などを意味します)。メタギャラクシーには800億個の銀河が含まれていると考えられています(驚くべき数字もこのように聞こえます:10個の6億個の星と1個の9個の星)。形、質量、サイズ-宇宙にとって、これらは地球で受け入れられているものとは完全に異なる概念です。

ハッブルの法則

不思議なセファイド

拡張を説明する理論を実証するために宇宙は、長期にわたる深い研究、複雑な比較と計算を必要としました。 20世紀初頭、昨日の兵士はついに天の川とは別に観測された星雲を分類することができました。彼の発見によると、それらは渦巻銀河、楕円銀河、不規則銀河(3種類)です。

最も近い星系で、しかしほとんどではないアンドロメダの近くの渦巻銀河であるエドウィンは、ケフェイド変光星(脈動変光星のクラス)を作りました。ハッブルの法則は、これまで以上に最終的な形に近づいています。天文学者は、これらのビーコンまでの距離と、ローカルグループで最大の銀河のサイズを計算しました。彼の発見によると、アンドロメダには約1兆個の星(天の川の2.5-5倍の大きさ)が含まれています。

絶え間ない

一部の科学者は、セファイドの性質を説明し、それらを膨脹可能なゴムボールと比較してください。それらは増加および減少し、接近および後退します。この場合、視線速度は変動します。圧縮されると、旅行者の体温は上昇します(表面は低下しますが)。脈動変光星は、遅かれ早かれ停止する珍しい振り子です。

残りの星雲のように、アンドロメダ科学者によって、私たちの銀河を彷彿とさせる島の宇宙として特徴付けられています。 1929年、エドウィンは銀河の視線速度とその距離が相互に関連し、線形独立していることを発見しました。係数は、メガパーセク(Mpc)あたりのkm / sで表されて決定されました。これはいわゆるハッブル定数です。宇宙は膨張しています-定数は変化しています。しかし、宇宙のシステムのすべてのポイントの特定の瞬間に、それは同じです。 2016年-66.93±0.62(km / s)/ Mpc。

光年

続く宇宙のシステムについての考え進化、拡大、そして観察の基礎を受け取りました。このプロセスは、第二次世界大戦が始まるまで、天文学者によって活発に研究されていました。 1942年に、彼はアバディーン性能試験場(米国)の外部弾道学部長になりました。おそらく世界で最も神秘的な科学の仲間はこれを夢見ましたか?いいえ、彼は遠くの銀河の隠された角の法則を「解読」したかったのです!政治的見解については、天文学者は第三帝国の指導者であるアドルフ・ヒトラーを公然と非難しました。彼の人生の終わりに、ハッブルは大量破壊兵器の使用の強力な反対者として知られていました。しかし、星雲に戻ります。

グレートエドウィン

時間の経過に伴う多くの天文定数修正され、新しい発見が表示されます。しかし、それらのすべてを宇宙の膨張の法則と比較することはできません。有名な20世紀の天文学者ハッブル(コペルニクスの時代以来、彼に匹敵するものはありませんでした!)は、実験物理学の創設者であるガリレオガリレイと、恒星系の存在に関する革新的な結論の著者であるウィリアムハーシェルと同等です。

ハッブルの法則が発見される前でさえ、著者は、アメリカ合衆国の全米科学アカデミーのメンバーになり、後にさまざまな国のアカデミーが多くの賞を受賞しています。ハッブル宇宙望遠鏡が軌道に打ち上げられ、10年以上前に正常に運用されているという事実について多くの人が聞いたことがあるでしょう。この名前は、火星と木星(小惑星)の軌道の間を周回する小惑星の1つである月のクレーターに付けられています。

それを言うのは完全に公平ではありません天文学者は彼の名前を永続させることだけを夢見ていましたが、エドウィンが注目を集めるのが好きだったという状況証拠があります。映画スターの隣で元気にポーズをとっている彼の写真があります。以下では、受賞者レベルで成果を「修正」し、宇宙論の歴史に入る彼の試み​​について説明します。

宇宙の膨張

ヘンリエッタリービットの方法

有名な英国の天体物理学者スティーブン・ホーキングは、彼の著書「時間の簡単な歴史」の中で、「宇宙が膨張しているという発見は、20世紀の最大の知的革命でした」と書いています。 ハッブルは幸運にもそこにいることができました適切なタイミングで適切な場所。ウィルソン山天文台は、新しい天体物理学(後に宇宙論と呼ばれる)の根底にある観測作業の中心でした。地球上で最も強力なフッカー望遠鏡は、その時に運用を開始したばかりでした。

しかし、ハッブル定数は、運の基礎。忍耐力、忍耐力、科学的なライバルを打ち負かす能力が必要でした。これは、アメリカの天文学者ハーローシャプレーが銀河の彼自身のモデルを提案した方法です。彼はすでに天の川の大きさを決定した科学者として知られていました。彼は、1908年にヘンリエッタスワンレビットによって編集された手法を使用して、セファイド距離決定手法を広範に利用しました。彼女は、明るい星(可変ケフェイド変光星)からの光の標準的な変化に基づいて、オブジェクトまでの距離を設定しました。

塵やガスではなく、他の銀河

ハーロー・シャプレーは銀河の幅が30万であると信じていました光年(許容値の約10倍)。しかし、当時のほとんどの天文学者のように、シャプレイは天の川が宇宙全体であると確信していました。 18世紀にウィリアム・ハーシェルによって最初に作られた仮定にもかかわらず、彼は比較的近くの物体のすべての星雲は空のほこりとガスのパッチにすぎないという一般的な信念を共有しました。

天文定数

ハッブルが過ごした苦くて寒い夜の数シャプリーが間違っていたことを証明する前に、フッカーの強力な望遠鏡に座っていた。 1923年10月、エドウィンはM31星座(アンドロメダ星座)の「点滅する」物体に気づき、それが天の川に属していないことを示唆しました。エドウィンは、シャプリーを含む他の天文学者が以前に調査した同じ領域を示した写真乾板を注意深く調べた後、それがケフェイドであることに気づきました。

発見されたスペース

ハッブルはシャプリー法を使用して測定しました変光星までの距離。天の川をはるかに超えた地球から数百万光年と推定されていることが判明しました。銀河自体には何百万もの星が含まれています。既知の宇宙は同じ日に劇的に拡大し、ある意味でコスモス自体が発見されました!

ニューヨークタイムズは書いた:「発見された渦巻星雲は恒星系です。ハッベル博士(原文のまま)は、それらが私たちのものと同様の「島の宇宙」のようなものであるという見解を確認しています。」この発見は天文学の世界にとって非常に重要でしたが、ハッブルの最大の瞬間はまだ来ていませんでした。

静的なし

私たちが言ったように、コペルニクス第2号への勝利はやって来ました1929年、彼がすべての既知の星雲を分類し、放出された光のスペクトルからそれらの速度を測定したとき。すべての銀河が天の川からの距離に比例して増加する速度で私たちから後退しているという彼の驚くべき発見は、世界に衝撃を与えました。ハッブルの法則は、静的宇宙の従来の見方をキャンセルし、それ自体がダイナミクスに満ちていることを示しました。アインシュタイン自身は、そのような驚くべき観察の前に頭を下げた。

ハッブル距離

相対性理論の作者が訂正宇宙の膨張を実証した独自の方程式。今ハッブルはアインシュタインが正しかったことを示しました。ハッブル時間はハッブル定数の逆数です(tX = 1 / H)。これは、宇宙の膨張の現在の特徴的な時間です。

爆発して散らばった

2016年の定数が66.93±0.62(km / s)/ Mpcの場合、拡張は現在、次の数値で特徴付けられます。(4.61±0.05)1017 sまたは(14.610±0.016)109 年。そして再び、少しユーモア。楽観主義者は、銀河が「散乱」しているのは良いことだと言います。彼らが近づいていると想像すれば、遅かれ早かれビッグバンがやってくるでしょう。しかし、宇宙の起源が始まったのは彼と一緒でした。

銀河はさまざまな場所で「急いで」(動き始めました)同時に側面。除去の速度が距離に比例していなければ、爆発の理論は無意味です。別の微分定数はハッブル距離です-時間と光速の積:DX = ctX = c / H。現在-(1.382±0.015)1026 mまたは(14.610±0.016)109 光年。

そして再び気球について。天文学者でさえ、宇宙の膨張を常に正しく解釈するとは限らないと考えられています。一部の専門家は、物理的な制限を知らずに、ゴムボールのように膨らむと信じています。この場合、銀河自体が私たちから遠ざかるだけでなく、静止したクラスター内で無秩序に「崩壊」します。遠くの銀河がビッグバンの破片によって「浮かんでいる」と主張する人もいますが、彼らはそれを落ち着いて行います。

ノーベル賞受賞者になる可能性があります

ハッブルはノーベル賞を獲得しようとしました。1940年代後半、彼はビジネスを前進させるために広告代理店(現在はPRマネージャーと呼ばれる)を雇いました。しかし、その努力は無駄でした。天文学者のカテゴリーはありませんでした。エドウィンは1953年に科学研究の過程で亡くなりました。数晩、彼は銀河系外の物体を観察しました。

彼の最後の野心的な夢は残った満たされていない。しかし、科学者は宇宙望遠鏡が彼にちなんで名付けられたことを確かに喜ぶでしょう。そして、何世代にもわたる兄弟たちが、広大で素晴らしい空間を探索し続けています。それはまだ多くの謎を隠しています。いくつの発見が待ち受けています!そして、ハッブル定数の導関数は確かに若い科学者の一人が「コペルニクス第3位」になるのを助けるでしょう。

挑戦的なアリストテレス

その時、何が証明または反証されるのか、アリストテレス自身が支持した、地球の周りの無限、永遠、不変性の理論がスミザリーンズに飛んだのはいつですか?彼は対称性と完全性を宇宙に帰した。宇宙原理は確認しました:すべてが流れ、すべてが変化します。

何十億年もの間、天国は空で暗い。膨張は、光が私たちに届かない宇宙の地平線を越​​えて銀河を「運び去る」でしょう。ハッブル定数は空の宇宙に関連しますか?科学宇宙論はどうなるのでしょうか?彼女は消えますか?これらはすべて仮定です。

ハッブル時間

Redshift

その間に、ハッブル望遠鏡はその写真を撮りました証言:私たちはまだ普遍的な空虚からは程遠いです。専門的な環境では、エドウィンハッブルの発見は価値があるが、彼の法則ではないという意見が広まっています。しかし、当時の科学界でほとんどすぐに認められたのは彼でした。 「赤方偏移」の観察は存在権を獲得しただけでなく、21世紀にも関連しています。

そして今日、銀河までの距離を決定し、科学者の超発見に頼りなさい。楽観主義者は、私たちの銀河が唯一のものであったとしても、私たちは「退屈」しないだろうと主張しています。数十億の矮星と惑星があります。これは、私たちの隣には、探索する必要のある「パラレルワールド」がまだ存在することを意味します。

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