A e dini se Universi që vëzhgojmë ka kufij mjaft të përcaktuar? Jemi mësuar ta lidhim Universin me diçka të pafundme dhe të pakuptueshme. Sidoqoftë, shkenca moderne, kur pyetet për "pafundësinë" e Universit, ofron një përgjigje krejtësisht të ndryshme për një pyetje kaq "të dukshme".
Sipas koncepteve moderne, madhësia e Universit të vëzhgueshëm është afërsisht 45.7 miliardë vite dritë (ose 14.6 gigaparseks). Por çfarë kuptimi kanë këto shifra?
Pyetja e parë që vjen në mendjen e një personi të zakonshëm është se si mund të mos jetë Universi i pafund? Duket se është e padiskutueshme që kontejneri i gjithçkaje që ekziston rreth nesh nuk duhet të ketë kufij. Nëse ekzistojnë këto kufij, çfarë saktësisht janë ata?
Le të themi se një astronaut arrin kufijtë e Universit. Çfarë do të shohë ai përballë tij? Një mur i fortë? Barriera e zjarrit? Dhe çfarë fshihet pas saj - zbrazëti? Një tjetër Univers? Por a mund të nënkuptojë zbrazëtia ose një Univers tjetër se ne jemi në kufirin e universit? Në fund të fundit, kjo nuk do të thotë se nuk ka "asgjë" atje. Boshllëku dhe një Univers tjetër janë gjithashtu "diçka". Por Universi është diçka që përmban absolutisht gjithçka "diçka".
Arrijmë në një kontradiktë absolute. Rezulton se kufiri i Universit duhet të na fshehë diçka që nuk duhet të ekzistojë. Ose kufiri i Universit duhet të rrethojë "çdo gjë" nga "diçka", por kjo "diçka" duhet të jetë gjithashtu pjesë e "çdo gjëje". Në përgjithësi, absurditet i plotë. Atëherë, si munden shkencëtarët të deklarojnë madhësinë, masën dhe madje moshën kufizuese të Universit tonë? Këto vlera, edhe pse në mënyrë të paimagjinueshme të mëdha, janë ende të fundme. A debaton shkenca me të dukshmen? Për ta kuptuar këtë, le të gjurmojmë fillimisht se si njerëzit arritën në kuptimin tonë modern të Universit.
Zgjerimi i kufijve
Që nga kohra të lashta, njerëzit kanë qenë të interesuar se si është bota përreth tyre. Nuk ka nevojë të japim shembuj të tre shtyllave dhe përpjekjeve të tjera të të parëve për të shpjeguar universin. Si rregull, në fund gjithçka erdhi në faktin se baza e të gjitha gjërave është sipërfaqja e tokës. Edhe në kohët e antikitetit dhe mesjetës, kur astronomët kishin njohuri të gjera për ligjet e lëvizjes planetare përgjatë sferës qiellore "fikse", Toka mbeti qendra e Universit.
Natyrisht, edhe në Greqinë e Lashtë kishte nga ata që besonin se Toka rrotullohet rreth Diellit. Kishte nga ata që flisnin për botët e shumta dhe pafundësinë e Universit. Por justifikimet konstruktive për këto teori u ngritën vetëm në kthesën e revolucionit shkencor.
Në shekullin e 16-të, astronomi polak Nicolaus Copernicus bëri përparimin e parë të madh në njohjen e Universit. Ai vërtetoi me vendosmëri se Toka është vetëm një nga planetët që rrotullohen rreth Diellit. Një sistem i tillë thjeshtoi shumë shpjegimin e një lëvizjeje kaq komplekse dhe të ndërlikuar të planetëve në sferën qiellore. Në rastin e një Toke të palëvizshme, astronomëve iu desh të dilnin me të gjitha llojet e teorive të zgjuara për të shpjeguar këtë sjellje të planetëve. Nga ana tjetër, nëse Toka pranohet si në lëvizje, atëherë një shpjegim për lëvizje të tilla të ndërlikuara vjen natyrshëm. Kështu, një paradigmë e re e quajtur "heliocentrizëm" zuri vend në astronomi.
Shumë Diej
Sidoqoftë, edhe pas kësaj, astronomët vazhduan ta kufizojnë Universin në "sferën e yjeve të palëvizshëm". Deri në shekullin e 19-të, ata nuk ishin në gjendje të vlerësonin distancën nga yjet. Për disa shekuj, astronomët janë përpjekur pa dobi të zbulojnë devijimet në pozicionin e yjeve në lidhje me lëvizjen orbitale të Tokës (paralaksat vjetore). Instrumentet e asaj kohe nuk lejonin matje kaq të sakta.
Më në fund, në 1837, astronomi ruso-gjerman Vasily Struve mati paralaksin. Kjo shënoi një hap të ri në të kuptuarit e shkallës së hapësirës. Tani shkencëtarët mund të thonë me siguri se yjet janë ngjashmëri të largëta me Diellin. Dhe drita jonë nuk është më qendra e gjithçkaje, por një "banor" i barabartë i një grupi yjor të pafund.
Astronomët i janë afruar edhe më shumë të kuptuarit të shkallës së Universit, sepse distancat nga yjet rezultuan të ishin vërtet monstruoze. Edhe madhësia e orbitave të planetëve dukej e parëndësishme në krahasim. Më pas ishte e nevojshme të kuptonim se si yjet janë të përqendruar në.
Shumë Rrugë të Qumështit
Filozofi i famshëm Immanuel Kant parashikoi themelet e të kuptuarit modern të strukturës në shkallë të gjerë të Universit në 1755. Ai hodhi hipotezën se Rruga e Qumështit është një grumbull yjor i madh rrotullues. Nga ana tjetër, shumë nga mjegullnajat e vëzhguara janë gjithashtu "rrugë qumështi" më të largëta - galaktika. Pavarësisht kësaj, deri në shekullin e 20-të, astronomët besonin se të gjitha mjegullnajat janë burime të formimit të yjeve dhe janë pjesë e Rrugës së Qumështit.
Situata ndryshoi kur astronomët mësuan të masin distancat midis galaktikave duke përdorur . Shkëlqimi absolut i yjeve të këtij lloji varet rreptësisht nga periudha e ndryshueshmërisë së tyre. Duke krahasuar shkëlqimin e tyre absolut me atë të dukshëm, është e mundur të përcaktohet distanca deri në to me saktësi të lartë. Kjo metodë u zhvillua në fillim të shekullit të 20-të nga Einar Hertzschrung dhe Harlow Scelpi. Falë tij, astronomi sovjetik Ernst Epic në 1922 përcaktoi distancën deri në Andromeda, e cila doli të ishte një rend i madhësisë më i madh se madhësia e Rrugës së Qumështit.
Edwin Hubble vazhdoi iniciativën e Epic. Duke matur shkëlqimin e Cefeidëve në galaktika të tjera, ai mati distancën e tyre dhe e krahasoi atë me zhvendosjen e kuqe në spektrat e tyre. Kështu në vitin 1929 ai zhvilloi ligjin e tij të famshëm. Puna e tij hodhi poshtë përfundimisht pikëpamjen e vendosur se Rruga e Qumështit është skaji i Universit. Tani ajo ishte një nga shumë galaktikat që dikur konsideroheshin pjesë e saj. Hipoteza e Kantit u konfirmua pothuajse dy shekuj pas zhvillimit të saj.
Më pas, lidhja e zbuluar nga Hubble midis distancës së një galaktike nga një vëzhgues në lidhje me shpejtësinë e largimit të saj prej tij, bëri të mundur që të vizatohej një pamje e plotë e strukturës në shkallë të gjerë të Universit. Doli se galaktikat ishin vetëm një pjesë e parëndësishme e saj. Ata u lidhën në grupime, grupime në supergrupe. Nga ana tjetër, supergrupet formojnë strukturat më të mëdha të njohura në Univers - fijet dhe muret. Këto struktura, ngjitur me superboshllëqe të mëdha (), përbëjnë strukturën në shkallë të gjerë të Universit të njohur aktualisht.
Pafundësi e dukshme
Nga sa më sipër rezulton se në vetëm disa shekuj, shkenca gradualisht ka kaluar nga gjeocentrizmi në një kuptim modern të Universit. Megjithatë, kjo nuk përgjigjet pse ne e kufizojmë Universin sot. Në fund të fundit, deri më tani ne po flisnim vetëm për shkallën e hapësirës, dhe jo për vetë natyrën e saj.
I pari që vendosi të justifikojë pafundësinë e Universit ishte Isak Njutoni. Pasi zbuloi ligjin e gravitetit universal, ai besonte se nëse hapësira do të ishte e fundme, të gjithë trupat e saj herët a vonë do të bashkoheshin në një tërësi të vetme. Përpara tij, nëse dikush shprehte idenë e pafundësisë së Universit, ajo ishte ekskluzivisht në një rrjedhë filozofike. Pa asnjë bazë shkencore. Një shembull i kësaj është Giordano Bruno. Nga rruga, si Kanti, ai ishte shumë shekuj përpara shkencës. Ai ishte i pari që deklaroi se yjet janë diej të largët dhe planetët gjithashtu rrotullohen rreth tyre.
Duket se vetë fakti i pafundësisë është mjaft i justifikuar dhe i qartë, por pikat e kthesës së shkencës së shekullit të 20-të tronditën këtë "të vërtetë".
Universi i palëvizshëm
Hapi i parë domethënës drejt zhvillimit të një modeli modern të Universit u hodh nga Albert Einstein. Fizikani i famshëm prezantoi modelin e tij të një Universi të palëvizshëm në 1917. Ky model bazohej në teorinë e përgjithshme të relativitetit, të cilën ai e kishte zhvilluar një vit më parë. Sipas modelit të tij, Universi është i pafund në kohë dhe i fundëm në hapësirë. Por, siç u përmend më herët, sipas Njutonit, një Univers me një madhësi të fundme duhet të shembet. Për ta bërë këtë, Ajnshtajni prezantoi një konstante kozmologjike, e cila kompensonte tërheqjen gravitacionale të objekteve të largëta.
Pavarësisht se sa paradoksale mund të tingëllojë, Ajnshtajni nuk e kufizoi vetë fundshmërinë e Universit. Sipas mendimit të tij, Universi është një guaskë e mbyllur e një hipersfere. Një analogji është sipërfaqja e një sfere të zakonshme tre-dimensionale, për shembull, një glob ose Tokë. Sado që një udhëtar të udhëtojë nëpër Tokë, ai kurrë nuk do të arrijë skajin e saj. Megjithatë, kjo nuk do të thotë se Toka është e pafundme. Udhëtari thjesht do të kthehet në vendin nga i cili filloi udhëtimin e tij.
Në sipërfaqen e hipersferës
Në të njëjtën mënyrë, një endacak hapësinor, që përshkon Universin e Ajnshtajnit në një anije yje, mund të kthehet përsëri në Tokë. Vetëm këtë herë endacak do të lëvizë jo përgjatë sipërfaqes dy-dimensionale të një sfere, por përgjatë sipërfaqes tredimensionale të një hipersfere. Kjo do të thotë se Universi ka një vëllim të fundëm, dhe për rrjedhojë një numër të kufizuar yjesh dhe masësh. Megjithatë, Universi nuk ka kufij dhe asnjë qendër.
Ajnshtajni arriti në këto përfundime duke lidhur hapësirën, kohën dhe gravitetin në teorinë e tij të famshme. Para tij, këto koncepte konsideroheshin të ndara, prandaj hapësira e Universit ishte thjesht Euklidiane. Ajnshtajni vërtetoi se graviteti në vetvete është një lakim i hapësirë-kohës. Kjo ndryshoi rrënjësisht idetë e hershme për natyrën e Universit, bazuar në mekanikën klasike të Njutonit dhe gjeometrinë Euklidiane.
Universi në zgjerim
Edhe vetë zbuluesi i "Universit të ri" nuk ishte i huaj për iluzionet. Megjithëse Ajnshtajni e kufizoi Universin në hapësirë, ai vazhdoi ta konsideronte atë statik. Sipas modelit të tij, Universi ishte dhe mbetet i përjetshëm, dhe madhësia e tij mbetet gjithmonë e njëjtë. Në vitin 1922, fizikani sovjetik Alexander Friedman e zgjeroi ndjeshëm këtë model. Sipas llogaritjeve të tij, Universi nuk është aspak statik. Mund të zgjerohet ose tkurret me kalimin e kohës. Vlen të përmendet se Friedman erdhi në një model të tillë bazuar në të njëjtën teori të relativitetit. Ai arriti ta zbatonte më saktë këtë teori, duke anashkaluar konstanten kozmologjike.
Albert Einstein nuk e pranoi menjëherë këtë "amendament". Ky model i ri i erdhi në ndihmë zbulimit të Hubble të përmendur më parë. Recesioni i galaktikave vërtetoi padiskutim faktin e zgjerimit të Universit. Kështu që Ajnshtajni duhej të pranonte gabimin e tij. Tani Universi kishte një moshë të caktuar, e cila varet rreptësisht nga konstanta e Hubble, e cila karakterizon shkallën e zgjerimit të saj.
Zhvillimi i mëtejshëm i kozmologjisë
Ndërsa shkencëtarët u përpoqën të zgjidhnin këtë pyetje, u zbuluan shumë përbërës të tjerë të rëndësishëm të Universit dhe u zhvilluan modele të ndryshme të tij. Kështu në vitin 1948, George Gamow prezantoi hipotezën e "universit të nxehtë", e cila më vonë do të shndërrohej në teorinë e shpërthimit të madh. Zbulimi në vitin 1965 konfirmoi dyshimet e tij. Tani astronomët mund të vëzhgonin dritën që erdhi nga momenti kur Universi u bë transparent.
Lënda e errët, e parashikuar në 1932 nga Fritz Zwicky, u konfirmua në 1975. Lënda e errët në fakt shpjegon vetë ekzistencën e galaktikave, grupimeve të galaktikave dhe vetë strukturës Universale në tërësi. Kështu mësuan shkencëtarët se pjesa më e madhe e masës së Universit është plotësisht e padukshme.
Më në fund, në vitin 1998, gjatë një studimi të distancës deri në, u zbulua se Universi po zgjerohet me një ritëm përshpejtues. Kjo pikë kthese e fundit në shkencë lindi kuptimin tonë modern të natyrës së universit. Koeficienti kozmologjik, i prezantuar nga Ajnshtajni dhe i hedhur poshtë nga Friedman, përsëri gjeti vendin e tij në modelin e Universit. Prania e një koeficienti kozmologjik (konstanta kozmologjike) shpjegon zgjerimin e përshpejtuar të tij. Për të shpjeguar praninë e një konstante kozmologjike, u prezantua koncepti i një fushe hipotetike që përmban pjesën më të madhe të masës së Universit.
Kuptimi modern i madhësisë së universit të vëzhgueshëm
Modeli modern i Universit quhet edhe modeli ΛCDM. Shkronja "Λ" nënkupton praninë e një konstante kozmologjike, e cila shpjegon zgjerimin e përshpejtuar të Universit. "CDM" do të thotë se Universi është i mbushur me materie të errët të ftohtë. Studimet e fundit tregojnë se konstanta e Hubble është rreth 71 (km/s)/Mpc, që korrespondon me moshën e Universit 13.75 miliardë vjet. Duke ditur moshën e Universit, ne mund të vlerësojmë madhësinë e rajonit të tij të vëzhgueshëm.
Sipas teorisë së relativitetit, informacioni për çdo objekt nuk mund të arrijë një vëzhgues me një shpejtësi më të madhe se shpejtësia e dritës (299,792,458 m/s). Rezulton se vëzhguesi nuk sheh vetëm një objekt, por të kaluarën e tij. Sa më larg të jetë një objekt prej tij, aq më e largët duket e shkuara. Për shembull, duke parë Hënën, ne shohim siç ishte pak më shumë se një sekondë më parë, Diellin - më shumë se tetë minuta më parë, yjet më të afërt - vite, galaktikat - miliona vjet më parë, etj. Në modelin e palëvizshëm të Ajnshtajnit, Universi nuk ka kufi moshe, që do të thotë se rajoni i tij i vëzhgueshëm gjithashtu nuk është i kufizuar nga asgjë. Vëzhguesi, i armatosur me instrumente astronomike gjithnjë e më të sofistikuara, do të vëzhgojë objekte gjithnjë e më të largëta dhe të lashta.
Kemi një pamje ndryshe me modelin modern të Universit. Sipas tij, Universi ka një moshë, dhe për rrjedhojë një kufi vëzhgimi. Kjo do të thotë, që nga lindja e Universit, asnjë foton nuk mund të kishte udhëtuar një distancë më të madhe se 13.75 miliardë vite dritë. Rezulton se mund të themi se Universi i vëzhgueshëm është i kufizuar nga vëzhguesi në një rajon sferik me një rreze prej 13.75 miliardë vite dritë. Megjithatë, kjo nuk është plotësisht e vërtetë. Nuk duhet të harrojmë për zgjerimin e hapësirës së Universit. Në kohën kur fotoni të arrijë te vëzhguesi, objekti që e emetoi atë do të jetë tashmë 45.7 miliardë vite dritë larg nesh. vjet. Kjo madhësi është horizonti i grimcave, është kufiri i Universit të vëzhgueshëm.
Mbi horizont
Pra, madhësia e Universit të vëzhgueshëm ndahet në dy lloje. Madhësia e dukshme, e quajtur edhe rrezja e Hubble (13.75 miliardë vite dritë). Dhe madhësia reale, e quajtur horizonti i grimcave (45.7 miliardë vite dritë). E rëndësishme është që të dy këto horizonte nuk e karakterizojnë aspak madhësinë reale të Universit. Së pari, ato varen nga pozicioni i vëzhguesit në hapësirë. Së dyti, ato ndryshojnë me kalimin e kohës. Në rastin e modelit ΛCDM, horizonti i grimcave zgjerohet me një shpejtësi më të madhe se horizonti i Hubble. Shkenca moderne nuk i përgjigjet pyetjes nëse kjo prirje do të ndryshojë në të ardhmen. Por nëse supozojmë se Universi vazhdon të zgjerohet me nxitim, atëherë të gjitha ato objekte që shohim tani herët a vonë do të zhduken nga "fusha jonë e vizionit".
Aktualisht, drita më e largët e vëzhguar nga astronomët është rrezatimi kozmik i sfondit të mikrovalës. Duke parë në të, shkencëtarët e shohin Universin ashtu siç ishte 380 mijë vjet pas Big Bengut. Në këtë moment, Universi u ftohur mjaftueshëm sa që mundi të lëshonte fotone të lira, të cilat sot zbulohen me ndihmën e teleskopëve radio. Në atë kohë, nuk kishte yje apo galaktika në Univers, por vetëm një re e vazhdueshme hidrogjeni, heliumi dhe një sasi e parëndësishme elementësh të tjerë. Nga inhomogjenitetet e vërejtura në këtë re, më pas do të formohen grupime galaktikash. Rezulton se pikërisht ato objekte që do të formohen nga johomogjenitetet në rrezatimin e sfondit kozmik të mikrovalës ndodhen më afër horizontit të grimcave.
Kufijtë e vërtetë
Nëse Universi ka kufij të vërtetë, të pavëzhgueshëm, është ende një çështje spekulimi pseudoshkencor. Në një mënyrë apo tjetër, të gjithë bien dakord për pafundësinë e Universit, por e interpretojnë këtë pafundësi në mënyra krejtësisht të ndryshme. Disa e konsiderojnë Universin si shumëdimensional, ku Universi ynë "lokal" tredimensional është vetëm një nga shtresat e tij. Të tjerë thonë se Universi është fraktal - që do të thotë se Universi ynë lokal mund të jetë një grimcë e një tjetri. Nuk duhet të harrojmë për modelet e ndryshme të Multiversit me Universet e tij të mbyllura, të hapura, paralele dhe vrimat e krimbit. Dhe ka shumë e shumë versione të ndryshme, numri i të cilave është i kufizuar vetëm nga imagjinata njerëzore.
Por nëse ndezim realizmin e ftohtë ose thjesht tërhiqemi nga të gjitha këto hipoteza, atëherë mund të supozojmë se Universi ynë është një enë homogjene e pafundme e të gjitha yjeve dhe galaktikave. Për më tepër, në çdo pikë shumë të largët, qofshin miliarda gigaparseks nga ne, të gjitha kushtet do të jenë saktësisht të njëjta. Në këtë pikë, horizonti i grimcave dhe sfera Hubble do të jenë saktësisht të njëjta, me të njëjtin rrezatim relikt në skajin e tyre. Do të ketë të njëjtat yje dhe galaktika përreth. Interesante, kjo nuk bie ndesh me zgjerimin e Universit. Në fund të fundit, nuk është vetëm Universi që po zgjerohet, por vetë hapësira e tij. Fakti që në momentin e Big Bengut Universi u ngrit vetëm nga një pikë do të thotë se dimensionet pafundësisht të vogla (praktikisht zero) që ishin atëherë tani janë shndërruar në të mëdha të paimagjinueshme. Në të ardhmen, ne do të përdorim pikërisht këtë hipotezë për të kuptuar qartë shkallën e Universit të vëzhgueshëm.
Përfaqësimi vizual
Burime të ndryshme ofrojnë të gjitha llojet e modeleve vizuale që i lejojnë njerëzit të kuptojnë shkallën e Universit. Megjithatë, nuk mjafton që ne të kuptojmë se sa i madh është kozmosi. Është e rëndësishme të imagjinohet se si koncepte të tilla si horizonti Hubble dhe horizonti i grimcave manifestohen në të vërtetë. Për ta bërë këtë, le të imagjinojmë modelin tonë hap pas hapi.
Le të harrojmë se shkenca moderne nuk di për rajonin "të huaj" të Universit. Duke hedhur poshtë versionet e multiverseve, Universit fraktal dhe "varieteteve" të tjera të tij, le të imagjinojmë se ai është thjesht i pafund. Siç u përmend më herët, kjo nuk bie ndesh me zgjerimin e hapësirës së saj. Sigurisht, marrim parasysh se sfera e saj Hubble dhe sfera e grimcave janë përkatësisht 13.75 dhe 45.7 miliardë vite dritë.
Shkalla e Universit
Shtypni butonin START dhe zbuloni një botë të re, të panjohur!
Së pari, le të përpiqemi të kuptojmë se sa e madhe është shkalla Universale. Nëse keni udhëtuar rreth planetit tonë, mund ta imagjinoni mirë se sa e madhe është Toka për ne. Tani imagjinoni planetin tonë si një kokërr hikërror që lëviz në orbitë rreth një dielli-shalqi me madhësinë e gjysmës së një fushe futbolli. Në këtë rast, orbita e Neptunit do të korrespondojë me madhësinë e një qyteti të vogël, zona do të korrespondojë me Hënën dhe zona e kufirit të ndikimit të Diellit do të korrespondojë me Marsin. Rezulton se Sistemi ynë Diellor është po aq më i madh se Toka sa Marsi është më i madh se hikërrori! Por ky është vetëm fillimi.
Tani le të imagjinojmë që kjo hikërror do të jetë sistemi ynë, madhësia e të cilit është afërsisht e barabartë me një parsek. Atëherë Rruga e Qumështit do të jetë sa dy stadiume futbolli. Megjithatë, kjo nuk do të na mjaftojë. Rruga e Qumështit gjithashtu do të duhet të reduktohet në madhësinë centimetra. Do t'i ngjajë disi shkumës së kafesë të mbështjellë në një vorbull në mes të hapësirës ndërgalaktike të zezë si kafeja. Njëzet centimetra larg saj ekziston e njëjta "thërrim" spirale - Mjegullnaja Andromeda. Rreth tyre do të ketë një tufë galaktikash të vogla të grupimit tonë Lokal. Madhësia e dukshme e Universit tonë do të jetë 9.2 kilometra. Ne kemi arritur të kuptojmë dimensionet Universale.
Brenda flluskës universale
Megjithatë, nuk mjafton që ne të kuptojmë vetë shkallën. Është e rëndësishme të realizohet Universi në dinamikë. Le ta imagjinojmë veten si gjigantë, për të cilët Rruga e Qumështit ka një diametër centimetri. Siç u përmend tani, ne do të gjejmë veten brenda një topi me një rreze prej 4,57 dhe një diametër prej 9,24 kilometrash. Le të imagjinojmë se ne jemi në gjendje të notojmë brenda këtij topi, të udhëtojmë, duke mbuluar megaparsekë të tërë në një sekondë. Çfarë do të shohim nëse Universi ynë është i pafund?
Natyrisht, galaktika të panumërta të të gjitha llojeve do të shfaqen para nesh. Eliptike, spirale, e çrregullt. Disa zona do të jenë të mbushura me to, të tjera do të jenë bosh. Karakteristika kryesore do të jetë se vizualisht ata të gjithë do të jenë të palëvizshëm ndërsa ne jemi të palëvizshëm. Por sapo të bëjmë një hap, vetë galaktikat do të fillojnë të lëvizin. Për shembull, nëse jemi në gjendje të dallojmë një sistem diellor mikroskopik në Rrugën e Qumështit centimetra të gjatë, do të jemi në gjendje të vëzhgojmë zhvillimin e tij. Duke u larguar 600 metra nga galaktika jonë, ne do të shohim Diellin Protoyll dhe Diskun protoplanetar në momentin e formimit. Duke iu afruar asaj, do të shohim se si shfaqet Toka, lind jeta dhe shfaqet njeriu. Në të njëjtën mënyrë, ne do të shohim se si galaktikat ndryshojnë dhe lëvizin ndërsa ne largohemi ose u afrohemi atyre.
Rrjedhimisht, sa më të largëta të shikojmë galaktikat, aq më të lashta do të jenë për ne. Pra, galaktikat më të largëta do të vendosen më larg se 1300 metra larg nesh, dhe në kthesën prej 1380 metrash do të shohim tashmë rrezatim relikt. Vërtetë, kjo distancë do të jetë imagjinare për ne. Megjithatë, ndërsa i afrohemi rrezatimit kozmik të sfondit të mikrovalës, do të shohim një pamje interesante. Natyrisht, ne do të vëzhgojmë se si galaktikat do të formohen dhe zhvillohen nga reja fillestare e hidrogjenit. Kur të arrijmë në një nga këto galaktika të formuara, do të kuptojmë se nuk kemi kaluar fare 1.375 kilometra, por të gjitha 4.57.
Po zmadhohet
Si rezultat, ne do të rritemi edhe më shumë në madhësi. Tani mund të vendosim boshllëqe dhe mure të tëra në grusht. Pra, ne do të gjejmë veten në një flluskë mjaft të vogël nga e cila është e pamundur të dalësh. Jo vetëm që distanca nga objektet në skajin e flluskës do të rritet ndërsa afrohen, por edhe vetë buza do të zhvendoset pafundësisht. Kjo është e gjithë pika e madhësisë së Universit të vëzhgueshëm.
Pavarësisht se sa i madh është Universi, për një vëzhgues ai do të mbetet gjithmonë një flluskë e kufizuar. Vëzhguesi do të jetë gjithmonë në qendër të kësaj flluskë, në fakt ai është qendra e saj. Duke u përpjekur të arrijë në ndonjë objekt në skajin e flluskës, vëzhguesi do të zhvendosë qendrën e tij. Ndërsa i afroheni një objekti, ky objekt do të lëvizë gjithnjë e më tej nga buza e flluskës dhe në të njëjtën kohë do të ndryshojë. Për shembull, nga një re pa formë hidrogjeni ajo do të kthehet në një galaktikë të plotë ose, më tej, në një grumbull galaktik. Përveç kësaj, rruga drejt këtij objekti do të rritet kur i afroheni, pasi vetë hapësira përreth do të ndryshojë. Pasi të kemi arritur këtë objekt, ne do ta lëvizim atë vetëm nga buza e flluskës në qendrën e saj. Në skajin e Universit, rrezatimi relikt do të vazhdojë të dridhet.
Nëse supozojmë se Universi do të vazhdojë të zgjerohet me një ritëm të përshpejtuar, atëherë duke qenë në qendër të flluskës dhe duke e çuar kohën përpara me miliarda, triliona dhe madje edhe më të larta vitesh, do të vërejmë një pamje edhe më interesante. Edhe pse flluska jonë do të rritet gjithashtu në madhësi, përbërësit e saj në ndryshim do të largohen nga ne edhe më shpejt, duke lënë skajin e kësaj flluskë, derisa çdo grimcë e Universit endet veçmas në flluskën e saj të vetmuar pa mundësinë për të bashkëvepruar me grimcat e tjera.
Pra, shkenca moderne nuk ka informacion për madhësinë reale të Universit dhe nëse ai ka kufij. Por ne e dimë me siguri se Universi i vëzhgueshëm ka një kufi të dukshëm dhe të vërtetë, të quajtur përkatësisht rrezja e Hubble (13.75 miliardë vite dritë) dhe rrezja e grimcave (45.7 miliardë vite dritë). Këta kufij varen tërësisht nga pozicioni i vëzhguesit në hapësirë dhe zgjerohen me kalimin e kohës. Nëse rrezja e Hubble zgjerohet rreptësisht me shpejtësinë e dritës, atëherë zgjerimi i horizontit të grimcave përshpejtohet. Çështja nëse përshpejtimi i tij i horizontit të grimcave do të vazhdojë më tej dhe nëse ai do të zëvendësohet nga kompresimi mbetet i hapur.
Kishte raste kur bota e njerëzve ishte e kufizuar në sipërfaqen e Tokës nën këmbët e tyre. Me zhvillimin e teknologjisë, njerëzimi ka zgjeruar horizontet e tij. Tani njerëzit po mendojnë nëse bota jonë ka kufij dhe cila është shkalla e Universit? Në fakt, askush nuk mund ta imagjinojë madhësinë e saj reale. Sepse ne nuk kemi asnjë pikë referimi të përshtatshme. Edhe astronomët profesionistë imagjinojnë (të paktën në imagjinatën e tyre) modele të reduktuara shumëfish. Është e rëndësishme të lidhen me saktësi dimensionet e objekteve në Univers. Dhe kur zgjidhen problemet matematikore, ato janë përgjithësisht të parëndësishme, sepse rezultojnë të jenë vetëm numra me të cilët vepron astronomi.
Rreth strukturës së sistemit diellor
Për të folur për shkallën e Universit, së pari duhet të kuptojmë se çfarë është më afër nesh. Së pari, ekziston një yll i quajtur Dielli. Së dyti, planetët që rrotullohen rreth tij. Përveç tyre, ka edhe satelitë që lëvizin rreth disa prej tyre dhe nuk duhet të harrojmë
Planetët në këtë listë kanë qenë me interes për njerëzit për një kohë të gjatë, pasi ato janë më të arritshmet për vëzhgim. Nga studimi i tyre filloi të zhvillohet shkenca e strukturës së Universit - astronomia. Ylli njihet si qendra e sistemit diellor. Është gjithashtu objekti i saj më i madh. Krahasuar me Tokën, Dielli është një milion herë më i madh në vëllim. Duket relativisht i vogël sepse është shumë larg nga planeti ynë.
Të gjithë planetët e sistemit diellor ndahen në tre grupe:
- tokësore. Ai përfshin planetë që janë të ngjashëm me Tokën në pamje. Për shembull, këto janë Mërkuri, Venusi dhe Marsi.
- Objekte gjigante. Ato janë shumë më të mëdha në madhësi në krahasim me grupin e parë. Përveç kësaj, ato përmbajnë shumë gazra, prandaj quhen edhe të gaztë. Këto përfshijnë Jupiterin, Saturnin, Uranin dhe Neptunin.
- Planetet xhuxh. Ata janë, në fakt, asteroidë të mëdhenj. Njëri prej tyre, deri vonë, ishte përfshirë në përbërjen e planetëve kryesorë - ky është Plutoni.
Planetët "nuk fluturojnë larg" nga Dielli për shkak të forcës së gravitetit. Por ata nuk mund të bien mbi një yll për shkak të shpejtësive të mëdha. Objektet janë me të vërtetë shumë "të shkathët". Për shembull, shpejtësia e Tokës është afërsisht 30 kilometra në sekondë.
Si të krahasoni madhësitë e objekteve në Sistemin Diellor?
Para se të përpiqeni të imagjinoni shkallën e Universit, ia vlen të kuptoni Diellin dhe planetët. Në fund të fundit, ato gjithashtu mund të jenë të vështira për t'u lidhur me njëri-tjetrin. Më shpesh, madhësia konvencionale e një ylli të zjarrtë identifikohet me një top të bilardos, diametri i të cilit është 7 cm. Vlen të përmendet se në realitet ai arrin rreth 1,400 mijë km. Në një model të tillë "lodër", planeti i parë nga Dielli (Merkuri) është në një distancë prej 2 metrash 80 centimetra. Në këtë rast, topi i Tokës do të ketë një diametër prej vetëm gjysmë milimetri. Ndodhet në një distancë prej 7.6 metrash nga ylli. Distanca nga Jupiteri në këtë shkallë do të jetë 40 m, dhe nga Plutoni - 300.
Nëse flasim për objekte që janë jashtë Sistemit Diellor, atëherë ylli më i afërt është Proxima Centauri. Do të hiqet aq shumë sa ky thjeshtim është shumë i vogël. Dhe kjo përkundër faktit se ndodhet brenda Galaxy. Çfarë mund të themi për shkallën e Universit? Siç mund ta shihni, është praktikisht e pakufishme. Unë gjithmonë dua të di se si Toka dhe Universi janë të lidhura. Dhe pasi mora përgjigjen, nuk mund ta besoj se planeti ynë dhe madje edhe Galaktika janë një pjesë e parëndësishme e një bote të madhe.
Cilat njësi përdoren për të matur distancat në hapësirë?
Një centimetër, një metër dhe madje një kilometër - të gjitha këto sasi rezultojnë të jenë të parëndësishme tashmë brenda sistemit diellor. Çfarë mund të themi për Universin? Për të treguar distancën brenda galaktikës, përdoret një vlerë e quajtur vit drite. Kjo është koha që do t'i duhej dritës për të udhëtuar mbi një vit. Le të kujtojmë se një sekondë dritë është e barabartë me gati 300 mijë km. Prandaj, kur konvertohet në kilometrat e zakonshëm, një vit dritë rezulton të jetë afërsisht i barabartë me 10 mijë miliardë. Është e pamundur të imagjinohet, prandaj shkalla e Universit është e paimagjinueshme për njerëzit. Nëse keni nevojë të tregoni distancën midis galaktikave fqinje, atëherë një vit drite nuk mjafton. Nevojitet një vlerë edhe më e madhe. Doli të ishte një parsek, i cili është i barabartë me 3.26 vite dritë.
Si funksionon Galaxy?
Është një formacion gjigant i përbërë nga yje dhe mjegullnaja. Një pjesë e vogël e tyre është e dukshme çdo natë në qiell. Struktura e Galaxy tonë është shumë komplekse. Mund të konsiderohet një elipsoid shumë i ngjeshur i revolucionit. Për më tepër, ajo ka një pjesë ekuatoriale dhe një qendër. Ekuatori i galaktikës është i përbërë kryesisht nga mjegullnaja të gazta dhe yje masive të nxehtë. Në Rrugën e Qumështit, kjo pjesë ndodhet në rajonin e saj qendror.
Sistemi diellor nuk bën përjashtim nga rregulli. Ndodhet gjithashtu pranë ekuatorit të Galaxy. Nga rruga, pjesa kryesore e yjeve formon një disk të madh, diametri i të cilit është 100 mijë dhe trashësia është 1500. Nëse i kthehemi shkallës që është përdorur për të përfaqësuar Sistemin Diellor, atëherë madhësia e galaktikës do të jetë proporcionale.Kjo është një shifër e pabesueshme. Prandaj, Dielli dhe Toka rezultojnë të jenë thërrime në Galaxy.
Çfarë objektesh ekzistojnë në Univers?
Le të rendisim më të rëndësishmet:
- Yjet janë topa masivë që shkëlqejnë vetë. Ato lindin nga një mjedis i përbërë nga një përzierje pluhuri dhe gazi. Shumica e tyre janë hidrogjen dhe helium.
- Rrezatimi CMB. Janë ato që përhapen në hapësirë. Temperatura e saj është 270 gradë Celsius. Për më tepër, ky rrezatim është i njëjtë në të gjitha drejtimet. Kjo veti quhet izotropi. Përveç kësaj, disa mistere të Universit lidhen me të. Për shembull, u bë e qartë se ajo u ngrit në momentin e shpërthimit të madh. Kjo do të thotë, ekziston që nga fillimi i ekzistencës së Universit. Gjithashtu konfirmon idenë se po zgjerohet njëlloj në të gjitha drejtimet. Për më tepër, kjo deklaratë është e vërtetë jo vetëm për kohën e tanishme. Kështu ishte që në fillim.
- Domethënë masë e fshehur. Këto janë ato objekte të Universit që nuk mund të studiohen me vëzhgim të drejtpërdrejtë. Me fjalë të tjera, ato nuk lëshojnë valë elektromagnetike. Por ato kanë një efekt gravitacional në trupat e tjerë.
- Vrimat e zeza. Ato nuk janë studiuar mjaftueshëm, por janë shumë të njohura. Kjo ndodhi për shkak të përshkrimit masiv të objekteve të tilla në veprat fantashkencë. Në fakt, një vrimë e zezë është një trup nga i cili rrezatimi elektromagnetik nuk mund të përhapet për faktin se shpejtësia e dytë kozmike në të është e barabartë me. Vlen të kujtohet se është shpejtësia e dytë kozmike që duhet t'i komunikohet objektit në mënyrë që që ajo të largohet nga objekti hapësinor.
Përveç kësaj, ka kuazarë dhe pulsarë në Univers.
Univers misterioz
Është plot me gjëra që ende nuk janë zbuluar apo studiuar plotësisht. Dhe ajo që është zbuluar shpesh ngre pyetje të reja dhe mistere të lidhura me Universin. Këtu përfshihet edhe teoria e njohur e "Big Bang". Është me të vërtetë vetëm një doktrinë e kushtëzuar, pasi njerëzimi mund vetëm të hamendësojë se si ndodhi.
Misteri i dytë është mosha e Universit. Mund të llogaritet përafërsisht nga rrezatimi relikt i përmendur tashmë, vëzhgimi i grupimeve globulare dhe objekteve të tjera. Sot, shkencëtarët pajtohen se mosha e Universit është afërsisht 13.7 miliardë vjet. Një tjetër mister - nëse ka jetë në planetë të tjerë? Në fund të fundit, jo vetëm në sistemin diellor u krijuan kushte të përshtatshme dhe u shfaq Toka. Dhe Universi ka shumë të ngjarë të jetë i mbushur me formacione të ngjashme.
Një?
Çfarë është jashtë Universit? Çfarë ka aty ku vështrimi i njeriut nuk ka depërtuar? A ka diçka përtej këtij kufiri? Nëse po, sa universe ka? Këto janë pyetje për të cilat shkencëtarët ende nuk kanë gjetur përgjigje. Bota jonë është si një kuti surprizash. Dikur dukej se përbëhej vetëm nga Toka dhe Dielli, me disa yje në qiell. Pastaj botëkuptimi u zgjerua. Prandaj, kufijtë janë zgjeruar. Nuk është për t'u habitur që shumë mendje të ndritura kanë arritur prej kohësh në përfundimin se Universi është vetëm një pjesë e një formimi edhe më të madh.
Krahasimi i dimensioneve të objekteve në Univers (foto)
1. Kjo është Toka! Ne jetojmë këtu. Në pamje të parë është shumë e madhe. Por, në fakt, krahasuar me disa objekte në Univers, planeti ynë është i papërfillshëm. Fotot e mëposhtme do t'ju ndihmojnë të paktën përafërsisht të imagjinoni diçka që thjesht nuk mund të përshtatet në kokën tuaj.
2. Vendndodhja e planetit Tokë në sistemin diellor.
3. Distanca e shkallëzuar midis Tokës dhe Hënës. Nuk duket shumë larg, apo jo?
4. Brenda kësaj largësie ju mund të vendosni të gjithë planetët e sistemit tonë diellor, bukur dhe mjeshtërisht.
5. Kjo pikë e vogël e gjelbër është kontinenti i Amerikës së Veriut, në planetin Jupiter. Ju mund të imagjinoni se sa më i madh është Jupiteri se Toka.
6. Dhe kjo foto jep një ide për madhësinë e planetit Tokë (d.m.th., gjashtë planetët tanë) në krahasim me Saturnin.
7. Ja si do të dukeshin unazat e Saturnit nëse do të ishin rreth Tokës. Bukuroshja!
8. Qindra kometa fluturojnë midis planetëve të sistemit diellor. Kështu duket kometa Churyumov-Gerasimenko, mbi të cilën sonda Philae u ul në vjeshtën e vitit 2014, në krahasim me Los Anxhelosin.
9. Por të gjitha objektet në sistemin diellor janë të papërfillshme në krahasim me Diellin tonë.
10. Kështu duket planeti ynë nga sipërfaqja e Hënës.
11. Kështu duket planeti ynë nga sipërfaqja e Marsit.
12. Dhe ky jemi ne nga Saturni.
13. Nëse fluturoni në skajin e sistemit diellor, do ta shihni planetin tonë kështu.
14. Le të kthehemi pak prapa. Kjo është madhësia e Tokës në krahasim me madhësinë e Diellit tonë. Impresionuese, apo jo?
15. Dhe ky është Dielli ynë nga sipërfaqja e Marsit.
16. Por Dielli ynë është vetëm një nga yjet në Univers. Numri i tyre është më i madh se kokrrat e rërës në çdo plazh në Tokë.
17. Kjo do të thotë se ka yje shumë më të mëdhenj se Dielli ynë. Vetëm shikoni se sa i vogël është Dielli në krahasim me yllin më të madh të njohur sot, VY, në yjësinë Canis Major.
18. Por asnjë yll i vetëm nuk mund të krahasohet me madhësinë e galaktikës sonë të Rrugës së Qumështit. Nëse e zvogëlojmë Diellin tonë në madhësinë e një qelize të bardhë gjaku dhe zvogëlojmë të gjithë galaktikën me të njëjtën sasi, atëherë Rruga e Qumështit do të jetë madhësia e Rusisë.
19. Galaktika jonë e Rrugës së Qumështit është e madhe. Ne jetojmë diku këtu.
20. Fatkeqësisht, të gjitha objektet që mund t'i shohim me sy të lirë në qiell gjatë natës janë vendosur në këtë rreth të verdhë.
21. Por Rruga e Qumështit është larg nga Galaktika më e madhe në Univers. Kjo është Rruga e Qumështit në krahasim me Galaxy IC 1011, i cili është 350 milionë vite dritë nga Toka.
22. Por kjo nuk është e gjitha. Ky imazh i Hubble kap mijëra e mijëra galaktika, secila përmban miliona yje me planetët e tyre.
23. Për shembull, një nga galaktikat në foto, UDF 423. Kjo galaktikë ndodhet dhjetë miliardë vite dritë larg Tokës. Kur shikoni këtë foto, po shikoni miliarda vjet në të kaluarën.
24. Kjo pjesë e errët e qiellit të natës duket krejtësisht bosh. Por kur zmadhohet, rezulton se përmban mijëra galaktika me miliarda yje.
25. Dhe kjo është madhësia e një vrime të zezë në krahasim me madhësinë e orbitës së Tokës dhe orbitës së planetit Neptun.
Një humnerë e tillë e zezë mund të thithë lehtësisht të gjithë sistemin diellor.
> Shkalla e Universit
Përdorni në internet shkalla interaktive e universit: dimensionet reale të Universit, krahasimi i objekteve hapësinore, planetëve, yjeve, grupimeve, galaktikave.
Ne të gjithë mendojmë për dimensionet në terma të përgjithshëm, siç është një realitet tjetër, ose perceptimi ynë për mjedisin rreth nesh. Megjithatë, kjo është vetëm një pjesë e asaj që janë matjet në të vërtetë. Dhe mbi të gjitha, kuptimi ekzistues matjet e shkallës së Universit- kjo është më së miri e përshkruar në fizikë.
Fizikanët sugjerojnë se matjet janë thjesht aspekte të ndryshme të perceptimit të shkallës së Universit. Për shembull, katër dimensionet e para përfshijnë gjatësinë, gjerësinë, lartësinë dhe kohën. Megjithatë, sipas fizikës kuantike, ka dimensione të tjera që përshkruajnë natyrën e universit dhe ndoshta të gjithë universeve. Shumë shkencëtarë besojnë se aktualisht ka rreth 10 dimensione.
Shkalla interaktive e universit
Matja e shkallës së Universit
Dimensioni i parë, siç u përmend, është gjatësia. Një shembull i mirë i një objekti njëdimensional është një vijë e drejtë. Kjo linjë ka vetëm një dimension gjatësi. Dimensioni i dytë është gjerësia. Ky dimension përfshin gjatësinë; një shembull i mirë i një objekti dydimensional do të ishte një plan jashtëzakonisht i hollë. Gjërat në dy dimensione mund të shihen vetëm në seksion kryq.
Dimensioni i tretë përfshin lartësinë, dhe ky është dimensioni me të cilin jemi më të njohur. E kombinuar me gjatësinë dhe gjerësinë, është pjesa më e qartë e universit në terma dimensionale. Forma më e mirë fizike për të përshkruar këtë dimension është një kub. Dimensioni i tretë ekziston kur gjatësia, gjerësia dhe lartësia kryqëzohen.
Tani gjërat bëhen pak më të komplikuara sepse 7 dimensionet e mbetura lidhen me koncepte të paprekshme që ne nuk mund t'i vëzhgojmë drejtpërdrejt, por e dimë se ekzistojnë. Dimensioni i katërt është koha. Është ndryshimi midis së shkuarës, së tashmes dhe së ardhmes. Kështu, përshkrimi më i mirë i dimensionit të katërt do të ishte kronologjia.
Dimensionet e tjera merren me probabilitetet. Dimensionet e pesta dhe të gjashta janë të lidhura me të ardhmen. Sipas fizikës kuantike, mund të ketë çdo numër të ardhmesh të mundshme, por ka vetëm një rezultat, dhe arsyeja për këtë është zgjedhja. Dimensionet e pesta dhe të gjashta shoqërohen me bifurkacionin (ndryshimin, degëzimin) të secilës prej këtyre probabiliteteve. Në thelb, nëse mund të kontrollonit dimensionin e pestë dhe të gjashtë, mund të ktheheshit pas në kohë ose të vizitoni të ardhme të ndryshme.
Dimensionet 7 deri në 10 lidhen me Universin dhe shkallën e tij. Ato bazohen në faktin se ka disa universe, dhe secili ka sekuencën e vet të dimensioneve të realitetit dhe rezultateve të mundshme. Dimensioni i dhjetë dhe i fundit është në fakt një nga të gjitha rezultatet e mundshme të të gjitha universeve.
