Kiinteä valtion teoriahistoria, selitys, nykyinen

Se Paikallaan oleva valtion teoria Se on kosmologinen malli, jossa maailmankaikkeus on aina sama ulkonäkö riippumatta paikasta tai hetkestä, jolla sitä havaitaan.  Tämä tarkoittaa, että jopa maailmankaikkeuden syrjäisimmissä paikoissa on planeettoja, tähtiä, galakseja ja sumua, jotka on valmistettu samoilla elementeillä, jotka tiedämme ja samassa suhteessa huolimatta siitä, että on tosiasia, että maailmankaikkeus laajenee.

Tämän vuoksi maailmankaikkeuden tiheys arvioidaan, että se vähenee vain protonin massaa kuutiometriä kohti ja vuodessa. Tämän kompensoimiseksi paikallaan oleva valtion teoria postuloi jatkuvan aineen tuotannon olemassaolon.

Kuva 1: Kuva syväkenttäpäästä Hubble -avaruusteleskoopiin arvoon 13.2 miljardia valovuotta. (Laajuus: NASA; ESA; G. Illingworth, D. Magee ja P. Oesch, Kalifornian yliopisto, Santa Cruz; R -. Bouwens, Leiden University; ja HUDF09 -joukkue)

Siinä todetaan myös, että maailmankaikkeus on aina ollut olemassa ja että se on edelleen ikuisesti, vaikka kuten aiemmin sanottiin, se ei kiistä sen laajentumista eikä galaksien erottelua, jonka tiede on täysin vahvistettu.

[TOC]

Historia

Sijoitettua valtion teoriaa ehdottivat vuonna 1946 tähtitieteilijä Fred Hoyle, matemaatikko ja kosmologi Hermann Bondi ja astrofysiikka Thomas Gold, kauhuelokuvan inspiroimasta ideasta Yön pimeydessä 1945.

Aikaisemmin Albert Einstein oli muotoiltu kosmologisen periaatteen, jossa hän vahvistaa, että maailmankaikkeuden on oltava "invariantti avaruus-ajallisten käännösten ja alhaisten kierrosten alla". Toisin sanoen: sen on oltava homogeeninen ja puuttuva edullisesta suunnasta.

Vuonna 1948 Bondi ja Gold lisäsivät tämän periaatteen osana heidän teoriaan maailmankaikkeuden tasapainotilasta ja totesivat, että maailmankaikkeuden tiheys pysyy yhtenäisinä jatkuvasta ja iankaikkisesta laajentumisestaan ​​huolimatta. 

Selitys

Kiinteä malli varmistaa, että maailmankaikkeus kasvaa edelleen ikuisesti, koska aina on aineen ja energian lähteitä, jotka pitävät sen sellaisena kuin se tällä hetkellä tiedämme.

Tällä tavoin syntyy jatkuvasti uusia vetyatomeja, jotka lopulta johtavat uusiin tähtiin ja galakseihin. Kaikki samalla nopeudella, jolla vanhat galaksit siirtyvät pois, kunnes ne ovat havaittavissa ja vanhimpien galaksien vanhimpien täysin erottamattomat galaksit.

Kuinka tiedetään, että maailmankaikkeus laajenee? Tähtien valon tutkiminen, jotka koostuvat pääasiassa vedystä, joka säteilee ominaisia ​​sähkömagneettisia emissiolinjoja, jotka ovat kuin sormenjälki. Tätä mallia kutsutaan spektri Ja sitä havaitaan seuraavassa kuvassa:

Kuva 2. Vetypäästöspektri. Punainen viiva vastaa 656 nm: n aallonpituutta.

Galaksit koostuvat tähdistä, joiden spektrit ovat samat kuin laboratorioissamme olevat atomit, paitsi pieni ero: ne siirtyvät kohti korkeampaa aallonpituutta, toisin sanoen punaisella Doppler -vaikutuksen vuoksi, joka on yksiselitteen signaali syrjäisyydestä. 

Voi palvella sinua: Lämpökapasiteetti

Useimmat galaksit esittävät tämän siirtymän punaiseen spektriinsä. Vain muutama läheisessä "paikallisessa galaksiryhmässä" on siirtyminen kohti sinistä.

Yksi niistä on Andromeda -galaksi, joka lähestyy ja jonka kanssa maitomatka sulautuu mahdollisesti monien eonien sisällä oman galaksimme

Galaksien ja Hubble -lain poistuminen

Vetypektrin ominaisuus on se, joka on 656 nanometriä (NM). Galaksin valossa sama linja on siirtynyt 660 nm. Siksi sen punainen siirtymä on 660 - 656 nm = 4 nm.

Toisaalta aallonpituuden ja lepo -aallonpituuden välillä on yhtä suuri kuin galaksin nopeuden välinen osuus v ja valon nopeus (C = 300.000 km/s):

Δλ/λo = v/c

Näiden tietojen kanssa:

4/656 = v/c = 0.006

V = 0.006C

Eli tämä galaksi siirtyy 0.006 -kertainen valon nopeus: noin 1800 km/s. Hubblen laki osoittaa, että galaksin etäisyys d -d on verrannollinen nopeuteen v jonka kanssa hän siirtyy:

D ∝ V

Suhteellisuusvakio on käänteinen Hubble -vakio, merkitty Hote, Kenen arvo on:

HO = 73,5 km /s /mega parsec.

Tämä tarkoittaa, että esimerkin galaksi on etäisyydellä:

d = (1/ ho) V =1800/73,5 mega parsec = 24,5 mega parsec = 80 miljoonaa vuotta. 

Esittää

Toistaiseksi hyväksytty kosmologinen malli on edelleen iso bang -teoria. Jotkut kirjoittajat kuitenkin jatkavat teorioiden muotoilua sen ulkopuolella ja tukevat vakaan tilan teoriaa.

Tutkijat paikallaan olevan valtion teorian puolesta

Hindu -astrofysiikka Jayant Narlikar, joka työskenteli yhteistyössä yhden kiinteän valtion teorian tekijöiden kanssa, on tehnyt suhteellisen viimeaikaisia ​​julkaisuja paikallaan olevan mallin tukemiseksi.

Esimerkki heistä: "Epänormaalin punaisen ja punaisen ja" säteilyn absorptioteorioiden luominen laajenevissa universumeissa ", molemmat julkaistiin vuonna 2002. Nämä teokset etsivät vaihtoehtoisia selityksiä Big Bangille selittääkseen maailmankaikkeuden ja mikroaaltorahaston laajennuksen. 

Ruotsin astrofysiikka ja keksijä Johan Mostreliez on toinen paikallaan olevan valtion teorian nykyaikaisista puolustajista kosmisen laajentumisen ehdotuksella mittakaavassa, epätavanomainen teoria vaihtoehto Big Bangille.

Se voi palvella sinua: Kuule voima: pinta- ja massavoimat

Venäjän tiedeakatemia julkaisi teoksensa tunnustuksena monografian sen panoksesta astrofysiikassa vuonna 2015.

Kosminen taustasäteily

Vuonna 1965 kaksi kellopuhelimen laboratorioinsinööriä: a. Penzias ja R. Wilson löysi taustasäteilyn, joka ei pystynyt eliminoimaan mikroaaltouunin suuntaantenneista.

Utelin asia on, että he eivät onnistuneet tunnistamaan heidän lähdettä. Säteily pysyi identtisenä mihin tahansa suuntaan, johon he ohjasivat antennia. Säteilypektristä insinöörit määrittivät, että niiden lämpötila oli 3.5 K.

Lähellä heitä ja perustuen Big Bang -malliin, toinen tutkijaryhmä, tällä kertaa astrofysiikot, ennustivat saman lämpötilan kosmisen säteilyn: 3.5 K.

Molemmat joukkueet pääsivät saman johtopäätöksen täysin erilaisella ja itsenäisellä tavalla tietämättä toisen työstä. Sattumalta nämä kaksi teosta julkaistiin samana päivänä ja samassa lehdessä.

Tämän säteilyn olemassaolo, nimeltään Kosminen taustasäteily, Se on vahvin argumentti paikallaan olevaa teoriaa vastaan, koska sitä ei voida selittää, ellei se ole ison bang -säteilyn jäännökset. 

Puolustajat kiirehtivät kuitenkin ehdottamaan koko maailmankaikkeudessa hajallaan olevien säteilylähteiden olemassaoloa, joka hajotti heidän säteilynsä kosmisen pölyn kanssa, vaikka toistaiseksi ei ole todisteita siitä, että näitä lähteitä todella on olemassa.

Perusteet

Aikana, kun sitä ehdotettiin, ja käytettävissä olevien havaintojen kanssa vakaan tilan teoria oli yksi fyysikot ja kosmologit parhaiten hyväksyttyjä. Siihen mennessä välitteinen 1900 -luvulta -lähimmän ja kaukaisen maailmankaikkeuden välillä ei ollut eroa. 

Ensimmäiset arviot, jotka perustuvat Big Bang -teoriaan, päivätty maailmankaikkeuteen noin 2 miljardissa vuodessa, mutta tuolloin tiedettiin, että aurinkokunta oli jo 5 miljardia vuotta ja Linnunrataa 10–12 miljardia vuotta. 

Tästä väärästä laskelmasta tuli kohta vakaan tilan teorian hyväksi, koska ilmeisesti maailmankaikkeus ei olisi voinut aloittaa Linnunradan tai aurinkokunnan jälkeen.

Big Bang -yritykseen perustuvat nykyiset laskelmat arvioivat maailmankaikkeuden ikän 137 miljardissa vuodessa ja tähän mennessä maailmankaikkeudessa ei ole ollut esineitä ennen tätä ikää.

Vasta-argumentit

Vuosina 1950–1960 löydettiin loistavia radiohuollon lähteitä: kvasaarit ja radiogalaksit. Nämä kosmiset esineet ovat löytäneet vain erittäin suuria etäisyyksiä, jotka vastaavat sanomista kaukaisessa menneisyydessä.

Voi palvella sinua: Aerostaattinen ilmapallo: Historia, ominaisuudet, osat, miten se toimii

Kiinteän valtion mallin tiloissa nämä voimakkaat radiotaajuuslähteet olisi jaettava enemmän tai vähemmän tasaisesti koko nykyisen ja entisen maailmankaikkeuden ajan, mutta todisteet osoittavat muuten. 

Toisaalta Big Bang -malli on konkreettisempi tämän havainnon kanssa, koska kvasaarit ja radiogalaksit olisivat voitu kouluttaa maailmankaikkeuden tiheään ja kuumaan vaiheeseen, sitten galakseiksi tulee galakseja.

Maailmankaikkeuden näkymät

Kaukainen panoraama

Kuvan 1 valokuva on kuva syvän syvän kentän, jonka Hubble Space Teleskooppi on vangittu vuosina 2003-2004.

Vastaa hyvin pientä osaa alle 0,1º eteläisen taivaan tähdistössä Fornax, Kaukana maitomaisen tavan hehkua alueella, jolla normaalit teleskoopit eivät kaapata mitään. 

Valokuvassa voit nähdä spiraaligalakseja, jotka ovat samanlaisia ​​kuin meidän ja lähialueemme. Valokuva näyttää myös diffuusi punaiset galaksit, joissa tähtien muodostuminen on lakannut, samoin kuin pisteet, jotka ovat vielä kaukaisempia galakseja tilassa ja ajassa.

Arvioidaan, että maailmankaikkeuden ikä on 13.700 miljoonaa vuotta ja syvän kentän valokuvaus näyttää galakseja 13 -vuotiaana.200 miljoonaa vuotta vanha. Ennen Hubblea nopeimmat havaitut galaksit olivat 7000 miljoonaa vuotta, ja panoraama oli samanlainen kuin syvän kentän valokuvauksessa esitetty.

Syvän avaruuden kuva ei vain osoita kaukaista maailmankaikkeutta, se näyttää myös viimeisen maailmankaikkeuden, koska fotonit, jotka ajoivat kuvan rakentamiseen, on 13.200 miljoonaa vuotta vanha. Siksi se on kuva primitiivisen maailmankaikkeuden osasta.

Lähellä ja välipanoraama

Paikallinen galaksiryhmä sisältää Linnunradan ja naapurit Andromeda, kolmion galaksi ja noin kolmekymmentä enemmän, alle 5.2 miljoonaa valovuotta.

Tämä tarkoittaa etäisyyttä ja aikaa kaksi tuhatta viisisataa kertaa vähemmän kuin syvän kentän galakseja. Universumin ulkonäkö ja sen galaksien muoto näyttää kuitenkin samanlaiselta kuin kaukainen ja vanhempi maailmankaikkeus.

Kuva 3: Hickson-44 Galaxies -ryhmä Leon tähdistössä 60 miljoonaan valovuoteen. (Laajuus: Masil Imaging Team)

Kuvio 2 on näyte tutkitun maailmankaikkeuden välialueesta. Tämä on Galaxias -ryhmä Hickson-44 60 miljoonaa valovuotta Leon tähdistössä.

Kuten voidaan nähdä, maailmankaikkeuden esiintyminen etäisyyksillä ja keskitason aikoina on samanlainen kuin syvän maailmankaikkeuden 220 kertaa kauempana ja paikallisen ryhmän ulkonäköön, viisi kertaa lähempänä.

Tämä johtaa ajattelemaan, että maailmankaikkeuden paikallaan olevan tilan teorialla on ainakin havainnollinen perusta, koska maailmankaikkeuden panoraama eri avaruus-ajallisissa asteikoissa on hyvin samanlainen.

Tulevaisuudessa on mahdollista, että uusi kosmologinen teoria luodaan menestyneimmillä näkökohdilla sekä vakaan tilan että ison bang -teorian teoriassa.

Viitteet

1. Bang - Crunch - Bang. Palautettu: fqxi.org
2. Britannica Online Encyclopedia. Vakaan tilan teoria. Toipunut: Britannica.com
3. Neofronteras. Paikallaan oleva tilamalli. Haettu: Neofronteras.com
4. Wikipedia. Paikallaan oleva valtion teoria. Toipunut: Wikipedia.com
5. Wikipedia. Kosmologinen periaate. Toipunut: Wikipedia.com