Реліктове випромінювання Великого вибуху

Наш общий бизнес-фронт BIKINIKA.com.ua

Якщо Всесвіт дійсно виникла в результаті Великого вибуху, то після нього неодмінно залишилося б так зване післясвітіння, яке можна виявити і в наші дні.

Так міркували американський фізик, що народився в Росії, Г. А. Гамов (1904-1968), Роберт Дікке і інші астрономи. Вони вважали, що розширюється Всесвіт з часом ставатиме менш щільною і більш холодної.

Отже, післясвітіння, або реліктове випромінювання (воно ж - космічне мікрохвильове фонове випромінювання), в наші дні має мати температуру на кілька градусів вище абсолютного нуля, в межах 5-50 К (від -268 до -223 ° С).

Спектр чорного тіла. Прихильники теорії стаціонарного Всесвіту (альтернатива теорії Великого вибуху) стверджують що реліктове випромінювання - це розсіяне світло далеких галактик. Якби це було так, графік спектра не мав би упорядкованого вигляду. А з теорії Великого вибуху спектр повинен мати чітку форму - т. Зв. спектр чорного тіла, що вказує на ідеальний випромінювач. Коли був отриманий графік спектра реліктового випромінювання, він точно збігся з цією фігурою (див. Внизу). І оскільки це говорить про те, що спектр не зазнав ніяких змін з моменту народження Всесвіту, теорія Великого вибуху була доведена, а концепція постійно оновлюється Всесвіту - спростована.

ВИЯВЛЕННЯ післясвітіння

У 1964 році Дікке вирішив, що знайшов спосіб, що дозволяє виявити реліктове випромінювання. За припущенням вченого, у міру охолодження і розширення космосу пік реліктового випромінювання міг зміститися в червону сторону, потім в зону ультрафіолету видимого світла, а потім перейти в мікрохвильовий діапазон. Таким чином, на думку Дікке, зловити реліктове випромінювання могла потужна мікрохвильова антена.

Разом зі своєю командою Дікке приступив до створення приладу в Прінстонському університеті (Нью-Джерсі, США). А всього в 60 км від Прінстона, в Bell Telephone Laboratories в Холмделе, два радіоастронома займалися налаштуванням такого ж приладу для досліджень в іншій галузі.

ДИВНИЙ ШУМ

Поки команда Дікке працювала над приймачем, німець Арно Пензіас (рід. В 1933-му) і американець Роберт Вільсон (рід. В 1936-му) налагоджували 20-метрову рупорні антену, щоб вловлювати радіосигнали з космосу.

Але для цього їм потрібно було прибрати всі електромагнітні перешкоди, які виходять від Землі. Вони охолодили антену до 4 К (-269 ° С), щоб не допустити інфрачервоних перешкод, і навіть очистили її від голубиного посліду. Але що б вони не робили, їм не вдавалося позбутися від низькочастотного однорідного шипіння, який долинав з усіх куточків неба і вдень, і вночі. Вони ніяк не могли зрозуміти, що це таке.

ЩАСЛИВА ЗНАХІДКА

Знаючи про роботу колег з Прінстона, вчені подзвонили Дікке і запросили його в Холмдел, щоб він допоміг розібратися з дивною шумом. Як і побоювався Дікке, цим шумом виявилося реліктове випромінювання.

Виявлення реліктового випромінювання стало важливим аргументом на підтримку теорії Великого вибуху. Це відкриття спростовувало теорію стаціонарного Всесвіту. Відповідно до законів термодинаміки, випромінювання після Великого вибуху має збігатися зі спектром ідеального випромінювача (т. Е. Абсолютно чорного тіла). І спектр реліктового випромінювання виявився саме таким.

Отже, що ж являє собою реліктове випромінювання? За теорією, Великий вибух спричинив за собою розширення плазми субатомних частинок, породив електромагнітне випромінювання (фотони) і інші сили.

За лічені хвилини частинки перетворилися в електрони і протони. Приблизно через 380 000 років вони утворили атоми нейтрального водню, Всесвіт стала більш прозорою, і випромінювання, відокремившись від матерії, почало рухатися в просторі.

ПОБАЧИТИ реліктового випромінювання

Намагатися розглянути реліктове випромінювання - все одно що дивитися на небо, затягнуте хмарами. Ми бачимо не внутрішню частину хмари, а тільки ту його частину, яка знаходиться до нас ближче. Ось так і реліктове випромінювання виходить з «поверхні» юної Всесвіту задовго до появи туманностей і галактик.

Проте вчені, які вивчали реліктове випромінювання, були спантеличені: чому воно настільки однорідно? Було складно повірити, що раптовий викид енергії під час Великого вибуху міг спричинити за собою настільки рівномірний розподіл випромінювання. Відповідь на це питання дав 32-річний фахівець з фізики елементарних частинок, який відвідав одну з лекцій Дікке.

Їм був Алан Гут. Вчений запропонував гіпотезу, яка дала пояснення однорідності реліктового випромінювання, т. Н. інфляційну модель Всесвіту. На його думку, через мить після Великого вибуху Всесвіт пережила період неймовірно швидкого розширення, в процесі якого «шорсткості» розглядалися, як розправляються все складки надувається повітряної кульки.

«ДИТЯЧІ СНИМКИ»

Проте невеликі відхилення в однорідності все ж існують. Без них речовина у Всесвіті не могло б утворити зірки і галактики. Ці відхилення (анізотропія) можна відстежити як різницю в температурі випромінювання.

Вченим вдалося отримати уявлення про структуру Всесвіту на її ранніх стадіях розвитку (астрономи називають це «дитячими знімками» Всесвіту). Перша карта реліктового випромінювання всього неба була отримана в 1992 році завдяки супутнику СОВЕ (Cosmic Background Explorer).

У 2003 році ще більш детальну карту склав новий супутник WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe). Це дозволило визначити точний вік Всесвіту - 13,7 млрд років. Після зіставлення даних WMAP з припущеннями теорії Великого вибуху була прийнята запропонована Гутом інфляційна модель Всесвіту.

ЗАГАДКА МАТЕРИИ

Відкриття реліктового випромінювання забезпечило астрономів новою інформацією. Довгий час вчені вважали, що галактики розташовані рівномірно. Однак чергування гарячих і холодних плям в реліктовому випромінюванні вказує на помилковість цього припущення.

Крім того, щоб теорія Великого вибуху змогла пояснити отримані дані, вчені «винайшли» два елементи - темна речовина і темну енергію .

залишити емоцію

Зворушило Ха-Ха Ого Печаль Злюся