Ehangu'r bydysawd: cyflymder y broses

Nid yw'r bydysawd yn sefydlog. Cadarnhawyd hyn gan astudiaethau'r seryddydd Edwin Hubble yn ôl yn 1929, bron i 90 mlynedd yn ôl. Dilynwyd y syniad hwn gan sylwadau o gynnig galaethau. Darganfyddiad arall o astroffisegwyr ar ddiwedd yr ugeinfed ganrif oedd cyfrifo ehangiad y bydysawd gyda chyflymiad.

Sut y gelwir yn ehangu'r bydysawd

Mae rhai yn synnu clywed gwyddonwyr yn galw am ehangu'r bydysawd. Mae'r enw hwn yn gysylltiedig â mwyafrif yr economi, gyda disgwyliadau negyddol.

Chwyddiant yw'r broses o ehangu'r bydysawd yn union ar ôl ei olwg, a gyda chyflymiad sydyn. Mewn cyfieithiad o'r Saesneg, mae "chwyddiant" yn "bwmpio", "chwyddo".

Defnyddir wrthheuon o theori ehangu amheuon newydd ynghylch bodolaeth egni tywyll fel ffactor yn theori chwyddiant y bydysawd.

Yna, cynigiodd y gwyddonwyr fap o dyllau duon. Mae'r data cychwynnol yn wahanol i'r rhai a gafwyd yn ddiweddarach:

1. Mae chwe deg mil o dyllau duon gyda'r pellter rhwng y pellter yn fwy nag un ar ddeg miliwn o flynyddoedd ysgafn - y data o bedair blynedd yn ôl.
2. Cann ac wyth deg mil o galaethau gyda thyllau du gyda phedter o dair ar ddeg miliwn o flynyddoedd ysgafn. Data a dderbyniwyd gan wyddonwyr, gan gynnwys ffisegwyr niwclear Rwsia, yn gynnar yn 2017.

Nid yw'r wybodaeth hon, yn dweud arthoffisegwyr, yn gwrthddweud model clasurol y bydysawd.

Mae cyflymder ehangu'r bydysawd yn dasg ar gyfer cosmolegwyr

Mae'r cyflymder ehangu yn wir yn dasg ar gyfer cosmolegwyr a seryddwyr. Yn wir, nid yw'r ffaith nad yw graddfa ehangu'r bydysawd wedi paramedr cyson, nid yw cosmolegwyr yn dadlau mwyach, mae'r gwahaniaethau wedi symud i awyren arall - pan ddechreuodd yr ehangiad i gyflymu. Mae data ar y clwydo yn y sbectrwm o supernovae pell o galaethau o'r math cyntaf yn profi nad yw ehangu yn broses sydyn.

Mae gwyddonwyr yn credu bod y pum mlynedd o biliwn mlynedd cyntaf y bydysawd wedi culhau.

Roedd canlyniadau cyntaf y Big Bang yn ysgogi ehangiad pwerus, ac yna dechreuodd cywasgu. Ond roedd yr egni tywyll yn dal i ddylanwadu ar dwf y bydysawd. A gyda chyflymiad.

Mae gwyddonwyr Americanaidd wedi dechrau creu map o faint y bydysawd ar gyfer gwahanol gyfnodau i ddarganfod pryd y dechreuodd cyflymiad. Gan arsylwi ffrwydradau supernova, yn ogystal â chyfeiriad crynodiad mater tywyll mewn galaethau hynafol, sylwiodd cosmolegwyr nodweddion cyflymiad.

Pam mae'r Bydysawd "yn cyflymu"

I ddechrau, tybir nad oedd y gwerthoedd cyflymu yn llinellol, ond yn troi i mewn i sinusoid, yn y map o ddimensiynau'r bydysawd. Fe'i gelwir yn "don'r Bydysawd".

Mae ton y Bydysawd yn dweud na fu'r cyflymiad yn mynd rhagddo â chyflymder cyson: fe'i arafwyd neu ei gyflymu. Ac sawl gwaith. Mae gwyddonwyr yn credu bod saith proses o'r fath ar gyfer 13.81 biliwn o flynyddoedd ar ôl y Big Bang.

Fodd bynnag, ni all cosmolegwyr ateb y cwestiwn o beth mae'r cyflymiad-ailaddu yn dibynnu arno. Mae rhagdybiaethau'n berwi i lawr i'r syniad bod y maes ynni, y mae egni tywyll yn tarddu ohoni, yn cael ei israddio i don y bydysawd. Ac, gan basio o un safle i'r llall, mae'r bydysawd wedyn yn ehangu'r cyflymiad, yna'n ei arafu.

Er gwaethaf y dadleuon argyhoeddiadol, maent yn dal i fod yn ddamcaniaeth. Mae astroffysicwyr yn gobeithio y bydd gwybodaeth y telesgop orbiting "Plank" yn cadarnhau bodolaeth ton y bydysawd.

Pan ddarganfuwyd yr egni tywyll

Fe'i soniwyd am y tro cyntaf yn y nawdegau oherwydd ffrwydradau supernova. Nid yw natur ynni tywyll yn hysbys. Er bod Albert Einstein yn dal i fod allan o'r cysondeb cosmig yn ei theori perthnasedd.

Yn 1916, can mlynedd yn ôl, roedd y bydysawd yn dal i gael ei ystyried yn ddigyfnewid. Ond ymosododd grym disgyrchiant ymyrryd: byddai'r masau cosmig yn anffodus yn taro'i gilydd pe bai'r bydysawd yn ddi-symud. Mae Einstein yn datgan disgyrchiant oherwydd y grym gwrthsefyll cosmig.

Bydd Georges Lemaitre yn cyfiawnhau hyn trwy ffiseg. Mae'r gwactod yn cynnwys egni. Oherwydd ei osciliadau, sy'n arwain at ymddangosiad y gronynnau a'u dinistrio ymhellach, mae'r ynni yn caffael grym gwrthod.

Pan brofodd Hubble ehangu'r bydysawd, dywedodd Einstein y nonsens cyson cosmolegol.

Dylanwad ynni tywyll

Mae'r bydysawd yn symud ar wahân ar gyflymder cyson. Ym 1998, cyflwynodd y byd ddadansoddiad data o achosion supernovae o'r math cyntaf. Profwyd bod y bydysawd yn tyfu'n gyflymach.

Mae hyn o ganlyniad i sylwedd anhysbys, fe'i enwwyd yn "ynni tywyll". Mae'n ymddangos ei fod yn meddiannu bron i 70% o ofod y bydysawd. Nid yw hanfod, eiddo a natur ynni tywyll wedi cael eu hastudio, ond mae ei wyddonwyr yn ceisio darganfod a oedd yn bodoli mewn galaethau eraill.

Yn 2016, cyfrifodd yr union gyflymder ehangu ar gyfer y dyfodol agos, ond roedd anghysondeb: mae'r bydysawd yn ehangu ar gyfradd gyflymach nag a awgrymwyd yn flaenorol gan astroffisegwyr. Yng nghanol gwyddonwyr, cododd anghydfodau ynghylch bodolaeth egni tywyll a'i ddylanwad ar gyflymder ehangu terfynau'r bydysawd.

Mae ehangu'r bydysawd yn digwydd heb egni tywyll

Mae theori annibyniaeth y broses o ehangu'r bydysawd o ynni tywyll yn cael ei gyflwyno gan wyddonwyr yn gynnar yn 2017. Maent yn egluro'r ehangiad trwy newid strwythur y bydysawd.

Daeth gwyddonwyr o brifysgolion Budapest a Hawaii i'r casgliad bod anghysondeb cyfrifiadau a chyflymder ehangu go iawn yn gysylltiedig â newid yn eiddo'r gofod. Ni wnaeth neb gymryd i ystyriaeth yr hyn sy'n digwydd i fodel y bydysawd yn ystod ehangu.

Gan amau bodolaeth egni tywyll, mae gwyddonwyr yn esbonio: y crynhoad mwyaf o fater y bydysawd yn effeithio ar ei ehangu. Mae gweddill y cynnwys wedi'i ddosbarthu'n gyfartal. Fodd bynnag, ni wyddys am y ffaith.

Er mwyn dangos dilysrwydd eu rhagdybiaethau, cynigiodd y gwyddonwyr fodel mini-bydysawd. Fe'i cyflwynwyd ar ffurf set o swigod a dechreuodd fethu â mesur paramedrau twf pob swigen ar ei gyfradd ei hun, yn dibynnu ar ei màs.

Mae efelychiad o'r fath o'r bydysawd wedi dangos gwyddonwyr y gall ei newid heb ystyried ynni. Ac os ydych chi'n "cymysgu" yr ynni tywyll, ni fydd y model yn newid, mae gwyddonwyr yn credu.

Yn gyffredinol, mae anghydfodau yn parhau. Mae cefnogwyr ynni tywyll yn dweud ei fod yn effeithio ar ehangu ffiniau'r bydysawd, mae'r gwrthwynebwyr yn sefyll ar eu pennau eu hunain, gan honni bod gan bwys y mater crynodiad.

Cyflymder ehangu'r bydysawd nawr

Mae gwyddonwyr yn argyhoeddedig bod y bydysawd yn dechrau tyfu ar ôl y Big Bang. Yna, bron i bedwar ar ddeg biliwn o flynyddoedd yn ôl, mae'n troi allan bod cyflymder ehangu'r bydysawd yn fwy na chyflymder golau. Ac mae'n parhau i dyfu.

Yn y llyfr "The Shortest History of Time" gan Stephen Hawking a Leonard Mlodinov, nodir na all cyflymder ehangu ffiniau'r bydysawd fod yn fwy na 10% am biliwn o flynyddoedd.

Er mwyn pennu pa mor gyflym oedd ehangu'r bydysawd, yn haf 2016 enillodd yr enillydd Gwobrau Nobel, Adam Riesz, y pellter i gasglu cepheidiau yn agos at ei galaethau eraill. Roedd y data hyn yn ein galluogi i gyfrifo'r cyflymder. Mae'n troi allan y gall galaethau pellter o ddim llai na thair miliwn o flynyddoedd ysgafn gael eu diddymu ar gyflymder o bron i 73 km / s.

Roedd y canlyniad yn anhygoel: roedd telesgopau orbital, yr un "Plank", yn siarad am 69 km / s. Pam bod gwahaniaeth o'r fath yn sefydlog, ni all gwyddonwyr ateb: nid ydynt yn gwybod dim am darddiad y mater tywyll, sy'n seiliedig ar theori ehangu'r bydysawd.

Ymbelydredd tywyll

Darganfuwyd ffactor arall yn "wasgariad" y bydysawd gan seryddwyr gyda chymorth y Hubble. Credir bod ymbelydredd tywyll wedi ymddangos ar ddechrau'r ffurfio y bydysawd. Yna roedd mwy ohono yn ynni, nid mater.

Ymbelydredd tywyll "wedi helpu" yr egni tywyll i ehangu ffiniau'r bydysawd. Oherwydd ansicrwydd yr ymbelydredd hwn, mae'r gwyddonwyr yn credu bod yr anghysondebau wrth benderfynu cyflymder y cyflymiad.

Dylai gwaith pellach Hubble wneud arsylwadau'n fwy cywir.

Gall egni dirgel ddinistrio'r bydysawd

Mae gwyddonwyr wedi bod yn ystyried y sefyllfa hon ers sawl degawd, mae data'r arsyllfa gofod "Planck" yn dweud nad yw hyn yn bell o fod yn fanwl. Fe'u cyhoeddwyd yn 2013.

Mesurodd "Plank" yr "adleisio" y Big Bang, a ymddangosodd yn oes y bydysawd tua 380 mil o flynyddoedd, roedd y tymheredd yn 2,700 gradd. A newidiodd y tymheredd. Diffiniodd Plank hefyd "gyfansoddiad" y bydysawd:

• Bron i 5% - sêr, llwch cosmig, nwy cosmig, galaethau;
• Bron i 27% - màs y mater tywyll;
• Tua 70% - egni tywyll.

Awgrymodd y ffisegydd Robert Caldwell fod gan ynni tywyll y pŵer i dyfu. A bydd yr egni hwn yn datgysylltu gofod amser. Bydd y galaeth yn tyfu yn yr ugain i hanner biliwn mlynedd nesaf, y mae'r gwyddonydd yn credu. Bydd y broses hon yn digwydd gydag ehangu cynyddol ffiniau'r bydysawd. Bydd hyn yn tynnu'r Ffordd Llaethog i ffwrdd o'r seren, a bydd hefyd yn diflannu.

Mesurwyd y cosmos tua chwedeg miliwn o flynyddoedd yn ôl. Bydd yr haul yn seren ddwarf, a bydd y planedau'n gwahanu oddi wrthi. Ar ôl i'r Ddaear ffrwydro. Yn y 30 munud nesaf, bydd gofod yn torri'r atomau. Y terfynol yw dinistrio'r strwythur gofod-amser.

Lle mae'r Ffordd Llaethog "Flies"

Mae seryddwyr Jerwsalem yn argyhoeddedig bod y Ffordd Llaethog wedi ennill y cyflymder uchaf, sy'n uwch na chyflymder ehangu'r bydysawd. Mae gwyddonwyr yn priodoli hyn i ddyhead y Ffordd Llaethog i'r "Denu Gwych", a ystyriwyd yn y clwstwr galaethau mwyaf. Felly mae'r Ffordd Llaethog yn gadael yr anialwch cosmig.

Mae gwyddonwyr yn defnyddio gwahanol ddulliau i fesur cyfradd ehangu'r bydysawd, felly nid oes un canlyniad i'r paramedr hwn.