Kas yra besiplečianti Visata?
Trumpas atsakymas: Besiplečianti Visata reiškia, kad pati erdvė laikui bėgant didėja. Erdvei augant, dauguma galaktikų tolsta viena nuo kitos, nors joms nereikia judėti erdve kaip automobiliams kelyje.
Kas iš tikrųjų vyksta?
Erdvė tarp galaktikų plečiasi, todėl atstumai didėja. Įsivaizduokite taškus ant baliono: balionui pūtantis, taškai tolsta vienas nuo kito. Plėtra nėra sprogimas iš vienos vietos; ji vyksta visur vienu metu.
Gravitacija gali laikyti daiktus kartu. Taigi planetos, žvaigždės ir daugelis galaktikų išlieka tokio paties dydžio, net ir erdvėje tarp galaktikų spiečių didėjant. Stebėjimai rodo, kad plėtimasis greitėja, o mokslininkai tai vadina „pagreitintu plėtimusi“; mes dar nežinome tiksliai, kodėl (ši idėja siejama su „tamsia energija“).
Plečiasi Visata prasidėjo seniai ir laikui bėgant keitėsi. Mokslininkai tiria šviesą iš tolimų galaktikų, kad išmatuotų, kaip greitai plečiasi erdvė.
Už to slypintis mokslas
Įvardyti dėsniai / principai: Poveikio/dėsnio pavadinimas: Hablo dėsnis ir metrinė erdvės plėtimasis.
Hablo dėsnis teigia, kad dideliais masteliais toliau esančios galaktikos tolsta greičiau. Tai matoma kaip jų šviesos poslinkis į ilgesnius (rausvesnius) bangos ilgius, vadinamas raudonuoju poslinkiu. Raudonasis poslinkis ne visada atsiranda dėl to, kad galaktika juda erdve; jis taip pat gali atsirasti dėl pačios erdvės tempimo, kuris ištempia šviesą jai keliaujant.
Idėja, kad pati erdvė plečiasi, vadinama metrine plėtimusi ir kilusi iš Einšteino bendrosios reliatyvumo lygčių, taikomų visai Visatai. Įrodymai taip pat apima kosminį mikrobangų foną – ankstyvosios karštos Visatos pošvytį, kuris atitinka besiplečiančio kosmoso prognozes.
Kaip mes tai žinome: Astronomai matuoja daugelio galaktikų raudonąjį poslinkį ir nustato pastovų ryšį tarp atstumo ir traukimosi greičio, kuris atitinka Hablo dėsnį. Tikslūs kosminio mikrobangų fono žemėlapiai ir supernovų ryškumo matavimai patvirtina plėtimąsi ir rodo plėtimosi greičio pokyčius laikui bėgant.
Pamatyk tai gyvenime
- Taškai ant baliono: nupieškite taškus ant išleisto baliono ir pripūskite jį, kad pamatytumėte, kaip taškai tolsta vienas nuo kito.
- Razinų duona: tešlai kylant, razinos kepalo viduje tolsta viena nuo kitos.
- Tamprus tinklelis: nupieškite tinklelį ant guminės plėvelės ir ištempkite jį, kad pamatytumėte, kaip didėja tarpai.
- Žemėlapio priartinimas: atitolinus žemėlapį, miestai atrodo toliau vienas nuo kito, nors jie yra vienodi.
Išbandyk pats
Baliono taškų plėtimasis
Sauga: Maži balionai gali kelti pavojų užspringti mažiems vaikams – kreipkitės į suaugusiuosius ir nedėkite nepripūstų balionų į burną.
Priemonės
- balionas
- permanentinis žymeklis
- liniuotė (nebūtina)
Žingsniai
- Šiek tiek pripūskite balioną ir jį užriškite. Žymekliu nupieškite kelis taškus jo paviršiuje.
- Kol balionas mažas, išmatuokite arba užsirašykite atstumus tarp kelių taškų porų.
- Lėtai pripūskite balioną ir vėl išmatuokite tuos pačius atstumus.
- Palyginkite, kaip pasikeitė atstumai tarp arti vienas kito esančių taškų ir toli vienas nuo kito. Ką tai rodo: Balionui pučiant, taškai tolsta vienas nuo kito, kaip galaktikos, erdvei plečiantis.
Žodynėlis
- Visata: Visa egzistuojanti erdvė, laikas, materija ir energija.
- Plėtra: Atstumų tarp tolimų objektų padidėjimas dėl pačios erdvės tempimosi.
- Raudonasis poslinkis: Šviesa ištempiama iki ilgesnių bangos ilgių, todėl atrodo rausvesnė; objektų tolimo arba erdvės plėtimosi požymis.
- Hablo dėsnis: Taisyklė, kad tolimesnės galaktikos dideliu mastu tolsta greičiau.
- Tamsioji energija: Nežinomos Visatos greitėjančio plėtimosi priežasties pavadinimas.
DUK
Ar Paukščių Takas atsiskirs nuo Žemės?
Ne, gravitacija laiko Paukščių Taką, Saulės sistemą ir Žemę kartu, todėl jų neatskirtų kosminis plėtimasis.
Ar Visata plečiasi į kažką?
Geriausia idėja yra ta, kad pati erdvė didėja; nėra žinomo krašto ar išorės, į kurią ji plečiasi.
Ar plėtimasis reiškia, kad viskas didėja?
Ne, didėja tik didelio masto atstumai tarp galaktikų spiečių; maži dalykai, kuriuos laiko kartu gravitacija arba jėgos, išlieka tie patys.