ინფორმაცია

დიდი ბანგის თეორიის გაგება

დიდი ბანგის თეორიის გაგება

დიდი ბანგის თეორია სამყაროს წარმოშობის დომინანტური თეორიაა. არსებითად, ამ თეორიაში ნათქვამია, რომ სამყარო დაიწყო საწყისი წერტილიდან ან სინგულაციიდან, რომელიც მილიარდობით წლის განმავლობაში გაფართოვდა სამყაროს შექმნისაკენ, როგორც ეს ახლა ჩვენ ვიცით.

სამყაროს ადრეული გაფართოება

1922 წელს რუსი კოსმოლოგი და მათემატიკოსი, სახელად ალექსანდრე ფრიდმანი, დაადგინეს, რომ ალბერტ აინშტაინის ზოგადი ფარდობითობის დარგის განტოლებების გადაწყვეტამ განაპირობა გაფართოებული სამყარო. როგორც სტატიკური, მარადიული სამყაროს მორწმუნე, აინშტაინი დაამატეთ კოსმოლოგიურ მუდმივობას მის განტოლებებში, „გამოსწორდა“ ამ „შეცდომის“ გამო და ამით აღმოფხვრა გაფართოება. მოგვიანებით იგი ამას უწოდებს თავისი ცხოვრების ყველაზე დიდ შეცდომას.

სინამდვილეში, უკვე იყო სადამკვირვებლო მტკიცებულებები გაფართოებული სამყაროს მხარდასაჭერად. 1912 წელს ამერიკელმა ასტრონომმა ვესტო სლიფერმა დაინახა სპირალური გალაქტიკა, რომელიც იმ დროს "სპირალურ ნისლეას" მიიჩნევდა, რადგან ასტრონომებმა ჯერ კიდევ არ იცოდნენ, რომ ირმის ნახტომი მიღმა გალაქტიკები არსებობდა - და ჩაწერა მისი redshift, მსუბუქი წყაროს ცვლა. შუქის სპექტრის წითელი ბოლოს. მან შენიშნა, რომ ყველა ასეთი ნისლეა დედამიწის მოშორებით მოგზაურობდა. ეს შედეგები იმ დროისთვის საკმაოდ საკამათო იყო და მათი სრული შედეგები არ განიხილებოდა.

1924 წელს, ასტრონომმა ედვინ ჰაბლმა შეძლო გაზომვა მანძილი ამ "ნისლეულამდე" და აღმოაჩინა, რომ ისინი იმდენად შორს იყვნენ, რომ ისინი, ფაქტობრივად, არ იყვნენ Milky Way. მან აღმოაჩინა, რომ ირმის ნახტომი მხოლოდ მრავალი გალაქტიკიდან მხოლოდ ერთი იყო და რომ ეს "ნისლეულები" სინამდვილეში საკუთარი თავის გალაქტიკები იყო.

დიდი აფეთქების დაბადება

1927 წელს რომის კათოლიკე მღვდელმა და ფიზიკოსმა ჯორჯ ლემიტერმა დამოუკიდებლად გამოთვალა ფრიდმანის გამოსავალი და კვლავ ვარაუდობენ, რომ სამყარო გაფართოვდება. ამ თეორიას მხარს უჭერდა ჰაბლი, როდესაც, 1929 წელს, მან აღმოაჩინა, რომ ამ გალაქტიკის შუქში არსებობს გალაქტიკათა დაშორება და სიწითლის რაოდენობა. შორეული გალაქტიკები უფრო სწრაფად მოძრაობდნენ, რაც სწორედ ლემიტრის გადაწყვეტილებებით იყო პროგნოზირებული.

1931 წელს, ლემიტრე თავის პროგნოზებთან ერთად წავიდა, დროთა განმავლობაში ჩამორჩება უკანა პლანეტას, რომ სამყაროს საკითხი წარსულში სასაზღვრო დროში მიაღწევდა უსასრულო სიმკვრივეს და ტემპერატურას. ეს იმას ნიშნავდა, რომ სამყარო უნდა დაწყებულიყო წარმოუდგენლად მცირე, მკვრივ საკითხში, რომელსაც ეწოდებოდა "უპირველესი ატომი".

ის ფაქტი, რომ ლემიტრი რომაელი კათოლიკე მღვდელი იყო, ზოგს ეხებოდა, რადგან ის აყენებდა თეორიას, რომელიც სამყაროს წარმოუდგენდა "შექმნის" გარკვეულ მომენტს. 1920-იან და 1930-იან წლებში ფიზიკოსების უმეტესობა, როგორიცაა აინშტაინი, მიდრეკილნი იყვნენ, რომ სამყარო ყოველთვის არსებობდა. სინამდვილეში, დიდი აფეთქების თეორია ძალიან რელიგიური იყო მრავალი ადამიანის მიერ.

დიდი აფეთქება სტაბილური შტატის წინააღმდეგ

მიუხედავად იმისა, რომ რამდენიმე თეორია იყო წარმოდგენილი გარკვეული დროისთვის, ეს იყო მხოლოდ ფრედ ჰოილის სტაბილური მდგომარეობის თეორია, რომელიც უზრუნველყოფს რაიმე რეალური კონკურენციას ლემიტრის თეორიისთვის. ეს ირონიული იყო ჰოილი, რომელმაც 1950-იანი წლების რადიო გადაცემის დროს გამოთქვა ფრაზა "დიდი აფეთქება", აპირებს მას, როგორც გამომწვევი ტერმინი ლემიტრის თეორიისთვის.

სტაბილური მდგომარეობის თეორიის თანახმად, ახალი მასალა შეიქმნა ისეთი, რომ სამყაროს სიმკვრივე და ტემპერატურა დროთა განმავლობაში მუდმივი რჩებოდა, მაშინაც კი, როდესაც სამყარო ფართოვდებოდა. ჰოილმა ასევე იწინასწარმეტყველა, რომ უფრო მჭიდრო ელემენტები წყალბადისგან და ჰელიუმიდან წარმოიქმნა ვარსკვლავური ბირთვული სინთეზის პროცესით, რაც, სტაბილური მდგომარეობის თეორიისგან განსხვავებით, ზუსტი აღმოჩნდა.

ჯორჯ გამოვი - ფრიდმანის ერთ-ერთი მოწაფე - იყო დიდი ბანგის თეორიის მთავარი დამცველი. კოლეგებთან რალფ ალფერთან და რობერტ ჰერმანთან ერთად მან იწინასწარმეტყველა კოსმოსური მიკროტალღური ფონის (CMB) გამოსხივება, რომელიც არის გამოსხივება, რომელიც უნდა არსებობდეს მთელ სამყაროში, როგორც დიდი აფეთქების ნაშთები. მას შემდეგ, რაც ატომებმა დაიწყეს რეკონსტრუქციის ეპოქაში ჩამოყალიბება, მათ შეუშვეს მიკროტალღური გამოსხივება (სინათლის ფორმა) გამგზავრება სამყაროში, ხოლო Gamow- ს პროგნოზით, რომ ეს მიკროტალღური გამოსხივება დღესაც დაკვირვებული იქნებოდა.

დებატები გაგრძელდა 1965 წლამდე, როდესაც არნო პენსია და რობერტ ვუდრო ვილსონი დაეხმარნენ CMB- ს, როდესაც Bell ტელეფონის ლაბორატორიებში მუშაობდნენ. მათმა დიკის რადიომეტრმა, რომელიც გამოიყენა რადიო ასტრონომიისა და სატელიტური კომუნიკაციებისთვის, შეარჩია 3.5 კ ტემპერატურა (მჭიდრო მატჩი ალფერთან და ჰერმანის პროგნოზით 5 კ).

1960-იანი წლების ბოლოსა და 1970-იანი წლების დასაწყისში, მდგრადი მდგომარეობის ფიზიკის ზოგიერთ დამცველს შეეცადა აეხსნა ეს დასკვნები, სანამ ჯერ კიდევ უარყოფდა დიდი ბანგის თეორიას, მაგრამ ათწლეულის ბოლოსთვის ცხადი იყო, რომ CMB გამოსხივებას სხვა დამაჯერებელი ახსნა არ ჰქონია. პენციამ და ვილსონმა მიიღეს 1978 წლის ნობელის პრემია ფიზიკაში ამ აღმოჩენისთვის.

კოსმოსური ინფლაცია

გარკვეული შეშფოთება, მიუხედავად ამისა, დიდი ალბათობის თეორიასთან დაკავშირებით დარჩა. ერთ-ერთი ასეთი იყო ჰომოგენურობის პრობლემა. მეცნიერებმა იკითხეს: რატომ გამოიყურება სამყარო იდენტური, ენერგიის თვალსაზრისით, იმის მიუხედავად, თუ რომელი მიმართულებით გამოიყურება? დიდი აფეთქების თეორია არ იძლევა ადრეული სამყაროს დრო თერმული წონასწორობის მისაღწევად, ამიტომ ენერგიაში უნდა არსებობდეს განსხვავებები მთელ სამყაროში.

1980 წელს ამერიკელმა ფიზიკოსმა ალან გუთმა ოფიციალურად შემოგვთავაზა ინფლაციის თეორია ამ და სხვა პრობლემების გადასაჭრელად. ამ თეორიაში ნათქვამია, რომ დიდი აფეთქების შემდეგ პირველ მომენტებში, მოხდა მკვეთრად სწრაფი გაფართოება ახალშობილთა სამყაროს მიერ გამოწვეული „უარყოფითი წნევის ვაკუუმის ენერგიით“ (რომელიც შეიძლება იყოს გარკვეულწილად დაკავშირებული მუქი ენერგიის მიმდინარე თეორიებთან). ალტერნატიულად, ინფლაციის თეორიები, მსგავსი კონცეფციით, მაგრამ ოდნავ განსხვავებული დეტალებით, სხვებმა წამოაყენეს მას შემდეგ წლების განმავლობაში.

ნასას მიერ Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) პროგრამამ, რომელიც 2001 წელს დაიწყო, მოგვცა მტკიცებულება, რომელიც მტკიცედ უჭერს მხარს ინფლაციის პერიოდს ადრეულ სამყაროში. ეს მტკიცებულებები განსაკუთრებით მტკიცეა 2006 წელს გამოქვეყნებული სამწლიანი მონაცემებით, თუმცა თეორიასთან ჯერ კიდევ არსებობს მცირედი შეუსაბამობები. 2006 წელს ნობელის პრემია მიენიჭა WMAP პროექტის ჯონ C. მატერს და ჯორჯ სმოტს, ორი ძირითადი მუშა.

არსებული წინააღმდეგობები

მიუხედავად იმისა, რომ დიდი აფეთქების თეორია მიიღეს ფიზიკოსთა უმრავლესობამ, ამ საკითხთან დაკავშირებით ჯერ კიდევ არსებობს მცირედი კითხვები. რაც მთავარია, არის ის კითხვები, რომლებზეც თეორია ვერც კი ცდილობს პასუხის გაცემას:

  • რა არსებობდა დიდი აფეთქების წინ?
  • რამ გამოიწვია დიდი აფეთქება?
  • ჩვენი სამყარო ერთადერთია?

ამ კითხვებზე პასუხები შეიძლება არსებობდეს ფიზიკის სფეროდან, მაგრამ ისინი მაინც საინტერესოა და პასუხები, როგორიცაა მულტივერსიული ჰიპოთეზა, წარმოადგენს მეცნიერებისა და არა-მეცნიერებისთვის სპეკულაციის დამაინტრიგებელ ადგილს.

სხვა სახელები Big Bang

როდესაც ლემიტერმა თავდაპირველად შესთავაზა თავისი დაკვირვება ადრეული სამყაროს შესახებ, მან სამყაროს ამ ადრეულ მდგომარეობას უპირველესი ატომი უწოდა. წლების შემდეგ ჯორჯ გამოვი გამოიყენებდა მას სახელს ylem. მას ასევე უწოდეს პირველყოფილი ატომი ან თუნდაც კოსმიური კვერცხუჯრედი.