Ar Visata kada nors galėtų nustoti plėstis?
Trumpas atsakymas: Dauguma įrodymų rodo, kad Visata nesustos plėstis. Plėtra dabar greitėja dėl paslaptingo stūmio, vadinamo tamsiąja energija, nors reti scenarijai galėtų ją sulėtinti arba pakeisti, jei fizikos taisyklės būtų kitokios.
Ką tai reiškia?
Visata auga nuo Didžiojo sprogimo. Galaktikos tolsta viena nuo kitos kaip razinos kylančioje duonoje. Gravitacija traukia viską kartu ir gali sulėtinti plėtimąsi.
Tačiau pati erdvė taip pat gali stūmtis į išorę, jei egzistuoja kažkas panašaus į tamsiąją energiją. Stebėjimai rodo, kad šiandien plėtimasis greitėja, todėl didžiausiais masteliais stūmimas atrodo stipresnis už gravitaciją. Jei tamsioji energija išliks tokia pati, plėtimasis tęsis amžinai.
Jei tolimoje ateityje tamsioji energija pasikeis arba gravitacija sustiprės, plėtimasis gali sulėtėti arba pasikeisti atgal, tačiau neturime įrodymų, kad tai įvyks. Mokslininkai toliau matuoja galaktikas, kad sužinotų daugiau.
Už to slypintis mokslas
Įvardyti dėsniai / principai: Įvardyti dėsniai ir efektai: Hablo dėsnis (galaktikos tolsta greičiu, proporcingu atstumui) ir Fridmano lygtys iš bendrosios reliatyvumo teorijos apibūdina, kaip Visata plečiasi.
Pagrindinė idėja yra plėtimosi greitis, kurį nustato Hablo konstanta, ir ar šis greitis didėja, ar mažėja, priklauso nuo materijos, spinduliuotės ir tamsiosios energijos mišinio. Tamsioji energija yra bet ko, kas sukelia plėtimosi pagreitėjimą, pavadinimas; paprasčiausia forma yra Einšteino kosmologinė konstanta (Λ). Standartiniame modelyje (vadinamame Lambda-CDM) tamsioji energija veikia kaip pastovus stūmos slėgis.
Jei Λ išlieka pastovus, erdvės mastas didėja greičiau, o galaktikos tampa labiau izoliuotos. Alternatyvios galimybės apima besikeičiančią tamsiąją energiją arba papildomus gravitacijos efektus, kurie galėtų sulėtinti arba pakeisti plėtimąsi. Šios alternatyvos reikalauja žinomos fizikos pakeitimų.
Kaip mes tai žinome: galaktikų raudonojo poslinkio ir tolimų Ia tipo supernovų stebėjimai rodo plėtimąsi ir atskleidžia, kad plėtimasis greitėja. Kosminio mikrobangų fono ir galaktikų sankaupų matavimai patvirtina Lambda-CDM modelį.
Pamatyk tai gyvenime
- Balionas su taškeliais: taškeliai tolsta vienas nuo kito, balionui pučiant.
- Razinų duona: razinos tolsta viena nuo kitos, tešlai kylant.
- Tempiamas guminis lakštas: žymėjimai tolsta vienas nuo kito, kai jį trauki.
- Besiplečiantis miesto žemėlapis: jei visos gatvės auga vienodai, atstumai tarp orientyrų didėja.
Išbandyk pats
Baliono galaktikos modelis
Sauga: Laikykite balionus atokiau nuo mažų vaikų ir veido; jie gali sprogti.
Priemonės
- balionas
- permanentinis žymeklis
- liniuotė (nebūtina)
Žingsniai
- Ant nepripūsto baliono nupieškite kelis mažus taškelius, kurie pavaizduotų galaktikas.
- Lėtai pripūskite balioną ir jį suriškite arba suspauskite.
- Stebėkite, kaip taškeliai tolsta vienas nuo kito, balionui pučiant.
- Liniuote išmatuokite atstumus tarp dviejų taškų porų prieš ir po pripūtimo.
- Išleiskite orą ir vėl pripūskite, kad pamatytumėte nuoseklų elgesį. Ką tai rodo: Erdvė gali išsitempti, todėl joje fiksuoti objektai tolsta vienas nuo kito net ir nejudėdami per erdvę.
Žodynėlis
- Plėtra: Atstumų tarp objektų Visatoje didėjimas laikui bėgant.
- Gravitacija: Jėga, traukianti materiją kartu.
- Tamsioji energija: Visatos greitėjančio plėtimosi priežasties pavadinimas; dar nesuprastas.
- Hablo dėsnis: Stebėjimas, kad toliau esančios galaktikos tolsta greičiau, rodantis, kad erdvė plečiasi.
DUK
Ar plėtimasis kada nors galėtų pasikeisti?
Tik tuo atveju, jei pasikeistų tamsioji energija arba gravitacija taptų daug stipresnė; dabartiniai įrodymai to neparodo.
Ar plėtimasis atitrauks galaktikas nuo mūsų?
Vietinės galaktikų grupės, kurias laiko gravitacija (pvz., Paukščių Takas ir Andromeda), lieka kartu; plėtimasis veikia labai didelius kosminius atstumus.
Ar Visata plečiasi į kažką?
Plėtrimasis reiškia, kad pati erdvė auga; jai nereikia plėstis į jau egzistuojančią erdvę.
Ar plėtimasis viską išblės?
Jei greitėjimas tęsis, tolimos galaktikos pasitrauks iš akių, palikdamos vienišas vietines sistemas labai ilgam laikui.