Dönen evren. Gökbilimciler Samanyolu'nun merkezindeki kara deliğin ne zaman öldüğünü anladılar

15.000'den fazla gökada üzerinde çalıştıktan sonra, Michael Longo ve Michigan Eyalet Üniversitesi'ndeki ortak araştırmacılar, sarmal gökadaların hangi yarımkürede bulunduklarına bağlı olarak çoğunlukla saat yönünde veya saat yönünün tersine döndüğünü bildirdi.

Longo, 15.000'den fazla galaksiyi keşfetti. Galaksiler, Dünya'dan 600 milyon ışıkyılı üzerinde "biraz" uzanıyor ve bugüne kadar gözlemlenebilir en uzak gökadaların 1/20'sinden daha az mesafede.

Kuzeye, Samanyolu düzleminin yukarısına baktığında, "spirallerin" yarısından fazlasının saat yönünün tersine döndüğünü buldu. Sarmalların sayısı, gözlemlenen toplam gökada sayısının yalnızca yüzde yedisiydi. Ancak araştırmacılara göre bunun tamamen tesadüfi olma ihtimali milyonda bir.

Eğer tüm evren dönüyorsa, gökyüzünün karşı tarafında, galaktik düzlemin altında bulunan çok sayıda galaksinin saat yönünde dönmesi gerekir. Gerçekten de, bu hipotez 1991'de güney galaktik yarımkürede 8287 sarmal gökada bulan ayrı bir araştırmayla doğrulandı.

Sloan görünümü çoğunlukla gökyüzünün kuzey galaktik yarım küresi ile sınırlıdır. Bu sonuçların daha ileri testleri, güney yarımkürede gerçekten çok fazla sağ elini kullanan sarmal gökada olup olmadığını doğrulayacaktır. Longo'nun şu anda araştırdığı şey bu.

Tüm galaksiler dönüyorsa, yıldızlar ve gezegenler dönüyorsa, neden tüm Evren dönmesin? Dönen bir evrenin sonuçları derin olacaktır. Modern kozmolojinin temel taşı, evrenin homojen ve izotropik olmasıdır - tercih edilen bir yönü yoktur ve her yöne aynı görünür.

İlk bakışta, "rotasyon" ifadesi Kopernik teorisine aykırıdır. Yani evrenin bir ekseni vardır, yani aslında uzayda özel bir yön vardır.

Dönen galaksilerin ortaya çıktığı gökyüzünün sol ve sağ izleri, evrenin başlangıcından beri döndüğü ve son derece güçlü bir momentumu koruduğu anlamına geliyor. Bu, ilkel Big Bang Evreninin büyük ölçekte dönme enerjisine sahip olduğu sonucuna götürür. Ya da en azından ilkel ateş topunda güçlü kasırgalar vardı.

Sloan çalışmasının analizi, aynı zamanda, görünür, lokalize dönen evrenimizin çok ötesine uzanan çok daha büyük ve daha homojen bir evrenin yalnızca bir bölümünü gördüğümüzün ikinci derece kanıtı olabilir.

Bu, gökbilimcilerin evrenin "atlıkarıncalarını" gözlemlediklerini iddia ettikleri ilk sefer değil. Big Bang'den sonraki mikrodalga aralığındaki kozmik arka plan, bir zamanlar dönme kanıtı olarak önerilen, ancak daha sonra ölçüm hataları olarak reddedilen anormalliklerden şüpheleniyordu.

Bu sonuç sadece istatistiksel bir tesadüf olabilir veya sadece yerel evrene baktığımız için taraflı olabilir.

İlginç bir şekilde, Samanyolu'nun kendi dönme ekseni, galaksiyle ilgili iki çalışmadan çıkarılabileceği gibi, evrenin varsayılan dönme ekseniyle sadece birkaç derece kabaca aynı hizadadır. Bu aynı zamanda çok "anti-Kopernik" gibi geliyor. Bu argümanlar, evrenin "merkezinde" olduğumuza dair gerici görüşü pekiştiriyor.

Evrendeki birçok köy

Universum evrenseldir

Bilim adamları yalnızca Samanyolu galaksimizde yaklaşık 300.000.000.000 yıldız olduğunu tahmin ediyor.

Evrende yaklaşık 2.000.000.000.000 galaksi vardır.

Bu da 600.000.000.000.000.000.000.000 yıldız yapar.

Evren, 13.500.000.000 yıl boyunca dinamik olarak gelişir.

Ancak birçok bilim adamı, tüm Evrendeki, homo sapiens biçimindeki akıllı yaşamın, 30.000 yıl önce bu gezegende tesadüfen ortaya çıktığına ve rastgele melezleme yoluyla ortaya çıktıklarına inanıyor - bilim adamları .....

"Öyleyse, Gödel'in ilk veya zayıf eksiklik teoreminin formülasyonu: "Herhangi bir resmi aksiyom sistemi, çözülmemiş varsayımlar içerir." Ancak Gödel, ikincisini veya Gödel'in güçlü eksiklik teoremini formüle edip kanıtlayarak burada durmadı: "Mantıksal tamlık ( Herhangi bir aksiyom sisteminin eksikliği veya eksikliği) bu sistem çerçevesinde kanıtlanamaz. İspatı veya reddi için ek aksiyomlara (sistemin güçlendirilmesi) ihtiyaç vardır.

Gödel'in teoremlerinin soyut olduğunu ve bizi ilgilendirmediğini, sadece üstün matematiksel mantığın alanlarını ilgilendirdiğini düşünmek daha güvenli olurdu, ama aslında bunların doğrudan insan beyninin yapısıyla ilgili olduğu ortaya çıktı. İngiliz matematikçi ve fizikçi Roger Penrose (1931 doğumlu), Gödel teoremlerinin insan beyni ile bilgisayar arasındaki temel farklılıkları kanıtlamak için kullanılabileceğini gösterdi. Akıl yürütmesinin amacı basittir. Bilgisayar kesinlikle mantıksal olarak çalışır ve aksiyomatik kapsamının dışına çıkarsa A ifadesinin doğru mu yanlış mı olduğunu belirleyemez ve Gödel'in teoremine göre bu tür ifadeler kaçınılmaz olarak vardır. Böylesine mantıksal olarak kanıtlanamaz ve reddedilemez bir A önermesiyle karşı karşıya kalan bir kişi, deneyime dayanarak onun doğruluğunu veya yanlışlığını her zaman belirleyebilir. En azından bu konuda insan beyni, saf mantıksal devrelerle zincirlenmiş bir bilgisayardan üstündür. İnsan beyni, Gödel'in teoremlerinin içerdiği gerçeğin tüm derinliğini anlayabilir, ancak bir bilgisayar asla anlayamaz. Bu nedenle, insan beyni bir bilgisayardan başka bir şey değildir."

Gödel'in keşfi

1949'da büyük matematikçi ve mantıkçı Kurt Gödel, Einstein'ın denklemlerine daha da karmaşık bir çözüm keşfetti. Evrenin bir bütün olarak döndüğünü öne sürdü. Van Stockum'un dönen silindiri durumunda olduğu gibi, her şey melas gibi viskoz, uzay-zaman tarafından taşınır. Gödel'in evreninde, bir kişi prensipte uzayda veya zamanda herhangi iki nokta arasında seyahat edebilir. Ne kadar uzak olduğuna bakılmaksızın, herhangi bir zaman diliminde gerçekleşen herhangi bir etkinliğe katılımcı olabilirsiniz.

ayakta. Yerçekiminin etkisi nedeniyle, Gödel'in evreni çökme eğilimindedir. Bu nedenle, merkezkaç dönme kuvveti, yerçekimi kuvvetini dengelemelidir. Başka bir deyişle, evren belirli bir hızda dönmelidir. Evren ne kadar büyükse,

çökme eğilimi ne kadar büyükse ve bunu önlemek için o kadar hızlı dönmesi gerekir.

Örneğin, Gödel'e göre bizim boyutumuzdaki bir evren, her 70 milyar yılda bir bir devrimi tamamlamak zorunda kalacak ve zaman yolculuğu için minimum yarıçap 16 milyar ışıkyılı olacaktır. Ancak zamanda geçmişe yolculuk yaparken,

ışık hızından biraz daha düşük bir hızda hareket eder.

biliniyordu, Einstein'ın denklemlerinin çözümlerinin büyük ölçüde koordinat sisteminin seçimine bağlı olduğunu. Bunları analiz ederken genellikle küresel koordinatlar kullanılır. Bu durumda, bu çözümler oldukça makul olan küresel simetri gereksinimlerini karşılar - sonuçta, hem Evren hem de "parçacıkları", yani yıldızlar, gezegenler, atomlar bir top şeklindedir. Bu tür argümanların güzelliği inkar edilemez.
Gödel'in evreni aniden farklı göründü - ince, ince, tıpkı bir matematikçinin kendisi gibi, bir ortaçağ mistik ve münzevisini anımsatan. Bir silindir şeklini aldı ve bu nedenle Gödel, evreni tanımlayan silindirik koordinatların yardımına başvurdu.
Genel olarak evreni, onunla ilgili önceki fikirlere çok az benziyordu. Böylece Gödel, yalnızca içindeki tüm nesnelerin - bu yıldızlar, gezegenler, atomlar - değil, aynı zamanda Evrenin kendisinin de dönmesini önerdi.
Ne oluyor? Einstein'ın teorisindeki - bizim uzay-zamanımızdaki - evrenin tüm unsurlarının davranışı, hem uzayda hem de zamanda bulunan herhangi bir fiziksel gövdenin bir tür "boylam-enlem" olan dört boyutlu çizgilerle tanımlanır. Gödel'e göre, evrenin dönüşü nedeniyle, bu dört boyutlu çizgiler - "dünya çizgileri" - o kadar güçlü bir şekilde bükülürler ki, bir döngü halinde bükülürler. Böyle kapalı bir çizgide bir yolculuk yapmaya çalıştığımızı varsayarsak, sonunda kendimizle tanışırız, geçmişimize döneriz. Bu fantezi değil, tam bir matematiksel hesaplamadır. Gödel'in bu tür çizgiler dediği "zamanda kapalı eğriler" boyunca geçmiş zamanların uzaklığına yolculuk yapmak mümkündür.
Bu eğriler, zamanın çalkantılı suları üzerindeki köprüler gibidir. Üzerine kurulan köprü olmasaydı, nehrin çalkantılı sularını geçmek kolay olur muydu? Aynı şekilde, zamanın sularından çıkmanın tek bir yolu, onları atlatmak için tek bir olasılık vardır - bu çizgi, geçmişe doğru kıvrılan bu "köprü". Bu "Mirabeau köprüsüne" basmak - "karanlık gece yarısı iner, günler geçer ve hayat devam eder" (G. Apollinaire) - kendinizi nerede bulabilirsiniz ... "gece yine vurdu, geçmişim yine benimle. "
Binlerce yol bizi bugünümüzden yarına götürüyor, gerçekleşmeye hazır binlerce olasılık - ve sadece bir dönüş. Nasıl bulunur? Tanrı gibi Gödel de gerçeği ilan eder: uzay gemisi, yeterince büyük bir yarıçapa sahip bir eğri tanımlayan bir daire içinde uçarız, sonra geçmişin herhangi bir köşesine dönebiliriz.

Ve yine de dönüyor mu?

1999'da, insanlığın yeni binyıla girmesiyle ilgili genel yaygaraya katılan Time Magazine, uzmanlarla anket yaptı ve giden yüzyılın en büyük 100 kişisinin bir listesini hazırladı. En seçkin fizikçi olarak bu liste elbette Albert Einstein'ı da içeriyordu. Ve 20. yüzyılın en büyük matematikçisi, ünlü eksiklik teoremi temelleri değiştiren Avusturyalı mantıkçı Kurt Gödel (1906-1978) idi. modern bilim hatta belki de Einstein'ın genel görelilik kuramından daha radikal bir biçimde.

Nazizm ve savaş nedeniyle farklı zamanlarda Avrupa'yı terk etmek zorunda kalan bu seçkin bilim adamlarının her ikisinin de aynı yerde iş ve barınak bulmaları dikkat çekicidir - ofislerinin birbirinden uzak olmayan Princeton İleri Araştırma Enstitüsü'nde. başka. Üstelik neredeyse otuz yıllık yaş farkına rağmen fizik ve matematik arasında yakın dostluklar gelişmiştir. Gödel'in annesine yazdığı mektuplardan bu arkadaşlığa ne kadar değer verdiği bilinmektedir. Einstein'ın genç meslektaşına ne kadar saygı duyduğunu açıklığa kavuşturmak için onu hatırlamak yeterlidir. ünlü sözler(çok ileri bir yaşta) her gün enstitüye gidiyor, esas olarak eve dönerken Gödel ile konuşmak için. İki bilim adamı arasındaki bu tür yürüyüş konuşmaları düzenliydi ve Einstein'ın 1955'teki ölümüne kadar devam etti.

Bu yürüyüşlerde hangi konuları tartıştıklarını bilim insanı dostlarından başka kimse bilmiyor. Ancak, yakın ilişkilerinin dolaysız sonuçlarından en az biri çok iyi bilinmektedir. Gödel'in temel bilimsel ilgi alanı fizik problemlerinden çok uzak olmasına rağmen, 1940'ların sonlarında matematikçi dikkatini Einstein'ın genel görelilik denklemlerine çevirdi ve onlar için kesin bir çözüm bulabildi. “Gödel metriği” adı verilen bu çözüm, çok basit, güzel ve denebilir, zarif bir görünüme sahiptir (özellikle bilimde takdir edilmektedir). Ancak, ironik bir şekilde, bilim dünyasını son derece şaşırtan tam da bu koşullardır, çünkü basit ve güzel bir çözüm - doğada her şey böyle çalışır - yüksek olasılıkla en doğru olanı olmalıdır. Ancak Gödel'in zarif metriği, evreni oldukça garip özelliklerle tanımlar. Her neyse, modern bilim açısından.

Artık bir matematikçinin bulduğu çözümün ne yazık ki gerçekçi ve fiziksel olmadığını söylemek adettendir. Gerçekçi değil, çünkü Gödel metriği sıfır olmayan sabit bir hızda dönen durağan (yani sabit hacimli) bir evreni tanımlıyor. Astronomik gözlemler, bir yandan evrenin sürekli genişlemesine inandırıcı bir şekilde tanıklık ederken, diğer yandan evrenin dönüşü lehinde tartışılmaz kanıtlar sunmamaktadır. Bu çözüm, Gödel'in evreninin zaman koordinatı boyunca döngüler halinde kapalı yörüngelerin varlığını kabul etmesi nedeniyle fiziksel olmayan olarak adlandırılır. Başka bir deyişle, keşfedicinin kendisinin kesinlikle gösterdiği gibi, burada çok uzak da olsa geçmişe dönülebilir. Ve bu, fenomenlerin neden-sonuç ilişkilerini ihlal eder ve böylece fizik biliminin çevreleyen dünyanın yapısı hakkındaki temel fikirleriyle çelişir.

Gödel'in çözümünün eleştirisinin her yönü dikkatli bir incelemeyi hak ediyor. Öyleyse, diyelim ki, "fiziksel olmayan" dev zaman döngüleri, evrenin varoluşunun sonsuz bir döngü dizisini ima eder, burada kendisi de kendi nedenidir. Ve bu, özünde, eski zamanlardan beri düşünürler tarafından ifade edilen ve kozmosun görüntüleriyle bir ouroboros - kendi kuyruğunu tutan devasa bir yılan şeklinde grafiksel olarak gösterilen bir fikirdir. Ya da biraz farklı bakarsanız, kendi ağzından kusar... Ancak şu an için en büyük merak edilen evrenin dönüşü sorusu. Zaten, en azından, aslında rotasyon gerçeğinde fiziksel olmayan bir şey olmadığı için. Aksine, her yerde - temel parçacıkların mikroskobik dünyasından gezegenlere, yıldızlara, galaksilere ve galaktik kümelere kadar - doğanın nesneleri sürekli bir dönüş halindedir. Ancak, şimdi bilimde egemen olan görüşlere göre evrenin kendisi dönmüyor.

Doğru, bu gerçeğin teoride kesin olarak doğrulandığı ve deneylerle ikna edici bir şekilde kanıtlandığı söylenemez. Bilim adamlarının rotasyonsuz bir dünyada daha rahat yaşadıkları söylenebilir. Birincisi, herkes görelilik teorisine göre, gözlemci nerede olursa olsun evrenin her yerde aynı görünmesi gerektiği konusunda hemfikirdi. Ve evrenin dönüşü fikrinden, böyle bir dönüşün ekseni boyunca yönün belirli bir anlamda "özel" ve diğerlerinden farklı olduğu ortaya çıkıyor. İkincisi, deneyler ve astronomik gözlemler hakkında konuşursak, o zaman burada, yaygın olarak inanıldığı gibi, evrenin dönüşü için ikna edici bir kanıt yoktur. Ancak bu, nasıl göründüğünüze bağlı olarak değişir.

1982'de, Manchester Üniversitesi'nden genç bir İngiliz astrofizikçi Paul Birch, bir buçuk ila yaklaşık yüz ekstragalaktik radyo kaynağından radyasyonun polarizasyon dönüş açıları için oldukça asimetrik bir dağılım keşfetti. Burch, farklı araştırmacılardan bağımsız olarak elde edilen veri kümelerini analiz ettikten sonra, hepsinin aynı modeli gösterdiğini gösterdi - göksel kürenin kuzey yarımküresinde, radyo emisyonunun polarizasyon vektörü esas olarak bir yöne ve güney yarımkürede zıt yöne yönlendirilir. yön.

Aynı çalışmada Birch de buna uygun bir sonuca vardı - gözlemlenen fenomen için en doğal açıklamanın evrenin dönüşü olacağı ... O zamandan beri geçen yıllar boyunca, hiç kimse bu uygunsuz durumu ikna edici bir şekilde çürütemedi. kozmolojide genel olarak kabul edilen görüşlerle çelişen sonuç. Ancak büyük bilim yolculuğuna böylesine zorlu bir keşifle başlayan araştırmacı, ne yazık ki bilim adamları dünyasında daha fazla kariyer yapmayı başaramadı.

Burch'un yayımlanmasından on buçuk yıl sonra, 1997 baharında, Rochester ve Kansas Amerikan üniversitelerinden iki araştırmacı olan Borge Nodland ve John Ralston tarafından çok uyumlu bir çalışma ortaya çıktı. Nodland ve Ralston, 160 galaksiden gelen senkrotron radyasyonunun dalgalarının polarizasyon düzleminin dönüşü hakkındaki verileri inceledi ve ayrıca polarizasyon açıları için dikkate değer bir bağımlılık buldu. Sanki evrenin bir tür özel ekseni varmış gibi, dönme açısının gözlemin yapıldığı yöne bağlı olarak değiştiği ortaya çıktı.

Yani, gözlemlenen galaksiden gelen dalgaların polarizasyonunun dönüşünün büyüklüğünün doğrudan bu galaksinin yönü ile ekvator takımyıldızı Kartal, Dünya gezegeni ve ekvatordan geçen eksen arasındaki açının kosinüsüne bağlı olduğu ortaya çıktı. takımyıldızı Sekstant. Keşfedilen anomalinin, evrenin izotropisi (her yöndeki gözlemler için aynı olmalıdır) ve evrenin homojenliği (her yerde aynı olmalıdır) hakkındaki önemli fiziksel kavramları bir kez daha ciddi şekilde baltaladığı ortaya çıktı. Açık nedenlerle, Nodland ve Ralston tarafından keşfedilen evrenin "anizotropi ekseni", bilimde Birch'in sonucunun yanında - eğlenceli, ancak özel ilgiye değmeyen olaylar arasında yer aldı.

Bununla birlikte, kozmolojide giderek daha doğru gözlem verileri toplandıkça, içlerinde giderek daha açık bir şekilde uygunsuz anizotropi eksenleri ortaya çıkıyor. Üstelik, bu eksenler, bir kural olarak, şaşırtıcı bir şekilde, sanki özel bir referans çerçevesiymiş gibi, Dünya'nın içinden geçmeye çalışırlar. Böylece, evrenin arka plan mikrodalga radyasyonunun anizotropisini kaydeden WMAP uydusunun verilerinin getirdiği birçok gizem arasında, düşük frekanslı titreşim modlarının rastgele olmayan yönelimi ile ilgili problem önemli bir yer işgal ediyor.

Teoriye göre, alt modlar, diğerleri gibi, uzayda rastgele yönlendirilmelidir. Ancak bunun yerine, WMAP haritası konumlarının açıkça ekinokslara ve seyahat yönüne doğru çekildiğini gösteriyor. Güneş Sistemi. Ayrıca, bu salınımların uzaysal eksenleri, ekliptik düzlemine yakındır ve bunlardan ikisi, Galaksimizi, komşu yıldız sistemlerini ve kümelerini birleştiren Süpergalaksi düzlemindedir. Bu yönlerin rastgele çakışma olasılığının 1/10000'den az olduğu tahmin edilmektedir.

Başka bir deyişle, hepsi son derece garip ve açıklaması zor görünüyor. Çünkü evreni hareketsiz düşünmeye devam edersek, güneş sistemimiz ve Dünya gezegenimiz her şeyin merkezinde görünüyor. uzay. Ancak tüm evrenin dev bir rulet çarkı gibi döndüğü Kurt Gödel kavramına dönecek olursak, tuhaflıklar kendiliğinden ortadan kalkar. Çünkü bu tür bir evrende her gözlemci, nerede olursa olsun, olayları sanki dönme merkezindeymiş gibi görür ve tüm evren onun etrafında dönüyormuş gibi görünür. Görsel olarak, Gödel'in orijinal modelinin açık evren silindiri bir simit haline dönüştürülürse, bu etkiyi görselleştirmek daha kolaydır. Daha sonra, Alman teorisyenler Istvan Oswat ve Engelbert Schücking'in 1960'ların başında gösterdikleri gibi, evren-torusun kapalı uzayında tek bir eksen yoktur ve tüm elementler girdap halkasının genel dönüşünde birbirinin etrafında döner.

Çizmelerin Boşluğu

Adını Çoban takımyıldızına yakınlığından alan bu boşluk, Büyük Boşluk olarak da bilinir. 1981 yılında, uzayda boş görünen bir top bulmak için şok olan Robert Kirshner ve meslektaşları tarafından keşfedildi. Dikkatli bir analizden sonra, Kirchner ve ekibi, bu bölgede 250-300 milyon ışıkyılı büyüklüğünde bir alana yayılan yalnızca 60 gökadayı tespit edebildi.

Tüm yasalara göre, bu yerde en az 10.000 galaksi olmalı. Karşılaştırıldığında, Samanyolu'nun 3 milyon yıl içinde 24 komşusu var.

Teknik olarak, bu boşluk mevcut olmamalıdır, çünkü mevcut teoriler yalnızca çok daha küçük "boş" alanların var olmasına izin verir.

Z->Z^2+C

Fraktallar konusunu incelerken, Mandelbrot'un dile getirmediği birkaç yönü dikkate almak gerekir:

1) Matematik ve bilgisayar modellemesi kullanılarak oluşturulan fraktallar yapay fraktallardır. Bunların hiçbir anlamı ve içeriği yoktur.

2) Fraktallar bir formdur. Yani, fraktallar medyanın sınırında ortaya çıkar. Ortamın kendisi bir fraktal değildir.

3) Fraktallar, fikirlerin maddeyle temas ettiği yerdir. Canlıların fraktalları oluşturulurken içgüdüler, duygular, irade vb. gibi yaşam nitelikleri dikkate alınmaz, bu nedenle canlı doğada ideal fraktallar yoktur, her canlının ideal formlardan belirli sapmaları, asimetrisi vardır.

Olası SPK dağılımları (simülasyon)

Imperial College Londra

University ve Imperial College London'dan fizikçiler, evrenin genişlemesinin tekdüzeliğinden sapmalar için en kapsamlı araştırmayı yaptılar. Aynı zamanda Evrenin genişlediği durumları da içeriyordu. farklı güzergahlar farklı hızlarda ve evrenin dönme nedeniyle büküldüğü durumlar. Planck teleskopundan elde edilen verilere dayanarak, bilim adamları, genel durumda Evrenin homojen olmama şansının 121.000'de bir olduğu sonucuna vardılar. Dergide yayınlanan araştırma Fiziksel İnceleme Mektupları(ön baskı), kısaca Imperial College'dan bir basın açıklamasında bildirildi.

Büyük ölçekli evrenin izotropisi ve homojenliği, gökbilimciler arasında en yetkili kabul edilen modern Lambda-CDM kozmolojik modelinin temelini oluşturur. Fizikçiler yardımı ile Evrenin evrimini ve genişlemesini tahmin eder, karanlık madde ve enerjinin payını tahmin eder. Modelin önemli özelliklerinden biri geometrisidir - Genel Görelilik Teorisi denklemlerinin çözümü ile ilgilidir. Kozmolojik ilkenin gereklilikleri terk edilirse geometri çarpıcı biçimde değişebilir (uzayda herhangi bir noktada Evren ortalama olarak her yöne aynı görünür). Bu, kozmolojik modellerin tahminlerini değiştirebilir.

Astrofizikçiler, kozmolojik ilkenin kullanımını doğrulamak için SPK verilerini kullanır. Evrenin başlarında, birincil rekombinasyon döneminde (Big Bang'den 400 bin yıl sonra) ortaya çıktı ve bin kat kırmızıya kayma nedeniyle radyo aralığında gözlendi. Kozmik mikrodalga arka plan radyasyonunun dağılımına ilişkin gözlemler 1980'lerde ve 1990'larda başladı. RELIKT-1 ve COBE uydularından elde edilen verilere dayanarak Rus ve Amerikalı fizikçiler radyasyonun homojen olmadığını açıkladılar, daha sonra WMAP ve Planck cihazları kullanılarak daha ayrıntılı veriler elde edildi. Bilim adamları, kalıntı radyasyonun heterojenliğini rastgele dalgalanmalarla açıklar.

Planck verilerine göre SPK dağılımı

Bu dalgalanmaların evrenin anizotropisinden kaynaklanıp kaynaklanmadığını görmek için astrofizikçiler onları anizotropik modellerin tahminleriyle karşılaştırırlar. Bu nedenle, Planck verileri, Evren'in yönlerden birinde bükülen veya esneyen modelleriyle zaten karşılaştırıldı. Bununla birlikte, bu süreçler aynı anda meydana gelirse (eksenlerden biri boyunca bükülür ve diğeri boyunca uzanır), SPK dağılımının resmi daha karmaşık hale gelebilir. AT yeni iş bilim adamları, anizotropik olarak genişleyen bir evren için en geniş model yelpazesini düşündüler - sözde Bianchi tip VII h modelleri. Bu, aynı anda esneme ve döndürmeye sınır koymaya yönelik ilk girişimdir.

Araştırmacılar Planck uzay aracından gelen verilerle çalıştı. Yazarların belirttiği gibi, Evrenin anizotropisini tamamen dışlamak imkansızdır - bu modellerin yalnızca olası parametrelerini sınırlayabilirsiniz. Verilerin analizi göz önüne alındığında, fizikçiler, evrenimizin bir veya farklı yönlerde aynı anda dönme ve aynı anda esneme olasılığının 121.000'de 1 olduğunu söylüyorlar.Ayrıca bilim adamları, evrenin dönüşü konusunda bir öncekini aşarak en katı sınırı belirlediler. büyüklük sırasına göre sonuç.

Planck uzay aracı 2009 yılında Lagrange L2 noktasına fırlatıldı ve Ekim 2013'e kadar çalıştı. Görevin temel amacı SPK'yı incelemekti, ancak buna ek olarak uydu, nötrino türlerinin sayısı hakkında yeni veriler sağladı (yeni tahmin, bilinen üç nötrino türü olma eğilimindeyken, WMAP verileri dört farklı nötrino türü için izin verdi). hafif parçacıklar). Cihaz ayrıca Hubble sabitinin ve evrendeki madde türlerinin dağılımının daha doğru bir değerini belirlemeyi mümkün kıldı: Tüm maddelerin yüzde 4,9'u baryonik (sıradan) madde, yüzde 26,8'i karanlık madde ve yüzde 68,3'ü karanlık enerjidir. Ayrıca, "Planck" yardımıyla genç uzak gökada kümelerinin arandığını bildirdik.

Vladimir Korolev

Sola dönüş

Daha yakın zamanlarda, Evrenin her yöne homojen olduğunu varsaymak gelenekseldi. Nereye bakarsan bak aşağı yukarı aynı görünüyor. Ve enerji ve madde uzayda az çok eşit olarak dağılmıştır. Geçen yüzyılın 90'larında, Evrenin genişlediği ve hızlandığı ortaya çıktı.

Şimdi, Evrenin büyük olasılıkla kendi ekseni etrafında da döndüğüne inanmak için sebep var. En azından böyle şaşırtıcı bir fenomene tanıklık eden veriler, Michigan Üniversitesi'nden fizikçi Michael Longo tarafından elde edildi.

Sloan Dijital Gökyüzü Araştırması'nın (SDSS) bir parçası olarak Michigan, 15 binden fazla sarmal gökadanın görüntülerini inceleyerek bunların hangi yöne - saat yönünde veya saat yönünün tersine, sağa veya sola büküldüğünü belirledi. Araştırmacılar, eşit sayıda sağ ve sol galaksi olması gerektiğini varsayarak evrende ayna simetrisi arıyorlardı. Soldakilerin - saat yönünün tersine dönenlerin - çok daha fazla olduğu ortaya çıktı.

Longo'nun grubu yaklaşık 1,2 milyar ışıkyılı baktı - anormallik, yani asimetri devam etti.

Longo'nun Lawrence Teknoloji Üniversitesi'ndeki takipçileri, şimdiden özel bir bilgisayar programıyla 250.000 sarmal gökadayı incelediler ve 3.4 milyar ışıkyılı uzaklığa kadar baktılar. Ayrıca sağ galaksilerden daha fazla sol galaksi buldular.

Michael Longo, simetri kırılmasının küçük olduğunu, sadece yüzde yedi civarında olduğunu, ancak bunun böyle bir kozmik kaza olma olasılığının milyonda bir civarında olduğunu söyledi. - Sonuçlarımız, Evrenin yeterince büyük bir ölçekte homojen ve simetrik olduğu şeklindeki neredeyse evrensel fikirle çelişiyor.

Bilim adamları, küresel olarak simetrik bir Big Bang'den ortaya çıkmış olsaydı, Evrenin bilimsel terimlerle simetrik ve homojen - izotropik olacağına inanıyorlar. Ve eğer böyle değilse, Origin sırasında simetriyi bozan bir şey var demektir. Büyük olasılıkla, bazı ilk dönüşler - Büyük Patlama'ya eşlik eden saat yönünün tersine. Spiral galaksiler onu korudu.

Longo, evrenin şu anda pekala dönüyor olabileceğini söylüyor. "Sonucumuz, durumun muhtemelen böyle olduğunu gösteriyor.

Evrenin ekseni tam olarak nerede? Nerede biter? Evren ne hakkında dönüyor? Ve hangi ortamda? Fizikçiler ve astronomlar bu soruları yanıtlamayı zor buluyor.

Bazı verilere göre, gök ekseni yönün 25 derece soluna doğru eğimlidir. Kuzey Kutbu Samanyolu'nun diğerlerine göre 60 derece sağa eğimlidir.

Bilim adamları, görüntüleri üç ayna (8, 3 ve 5 metre çapında) ve 3200 gigapiksel kamera (200 bin) ile donatılmış sözde Büyük Sinoptik Tarama Teleskobu kullanılarak elde edilecek 10 milyar galaksiyi daha incelemeyi planlıyorlar. yıllık fotoğraflar). Çalışmaları 2020'de Şili'de başlayacak. Görünüşe göre eksenden önce ele alınamıyor.

Ve dünyamız aniden yavaşlamaya başladı

Yakın zamanda Astrophysical Journal Supplement'te yayınlanan araştırmaların sonuçlarına göre güneş sistemi giderek daha yavaş hareket ediyor. Son 15 yılda, yıldızlararası uzaydaki hızı yüzde 10'dan fazla azaldı - saniyede 26,3 kilometreden 22,8'e. Bu tür sonuçlara, uydulardan elde edilen verileri karşılaştırarak büyük bir uluslararası ekibin bilim adamları tarafından ulaşıldı.

Hareket yönü de değişti. 1993 yılında Ulysses aygıtına takılan aletler, 75.2 derece kuzey enlemi ve 5.2 derece batı boylamı olan ekliptik koordinatlara sahip bir noktadan Evren'de uçtuğumuzu gösterdi. Şimdi "başlangıç ​​noktası" aynı boylamda 79.2 derece kuzey enlemine kaymıştır. Bu tür veriler, 2008 yılında fırlatılan IBEX (Yıldızlararası Sınır Gezgini) uydusu tarafından 2010 yılında iletildi.

Fenomenin nedeni nedir, bilim adamları bilmiyor. Ve bunun iyilik için olup olmadığını anlamıyorlar.

Enstitü laboratuvarı başkanı Vladislav Izmodenov, - Yıldızlararası ortamda Güneş'in hareketindeki böyle bir yavaşlamanın nedeninin ne olduğu anlaşılmaya devam ediyor, dedi. uzay araştırması Rus Akademisi IBEX ile veri analizinde yer alan bilimler (RAS). - Bizimki de dahil olmak üzere birkaç bilimsel grup şu anda bunun üzerinde çalışıyor.

Güneş sistemi, sarmal bir galaksi olan Samanyolu'nun kollarından birinde bulunur. Belki de dönüşü galaktik merkeze göre yavaşlamıştır? Yoksa kendimizi başka bir yıldızlararası ortamın olduğu bir bölgede mi bulduk? Ve yavaşlama bununla mı ilgili? Belli değil... Ayrıca Güneş Sistemi'nin hareket hızındaki azalmanın ve yönündeki değişimin karasal süreçleri etkileyip etkilemeyeceği sorusuna henüz bir yanıt verilmedi. Örneğin, iklim.

VE BU ZAMAN

Samanyolu ikizi bulundu

Hubble Uzay Teleskobu, Dünya'ya, Cetus takımyıldızında bulunan galaksi NGC 1073'ün bir fotoğrafını iletti. Bilim adamları bunun bizimkinin bire bir kopyası olduğunu garanti ediyor. Samanyolu budur. Aynı spiral. Gökbilimciler, ikizi yandan gözlemleyerek orijinalde meydana gelen süreçleri daha iyi anlamayı umuyorlar. Belki yavaşlama olgusuyla ilgilenirler.
Bizimkine çok benzeyen bir galakside biri yaşıyor olmalı. Ama görülmesi pek mümkün değil. Bizden NGC 1073'e yaklaşık 55 milyon ışıkyılı.

YETKİLİ GÖRÜŞ

Astrofizikçi Martin RIS:“Evrenin nasıl çalıştığını asla anlayamayacağız”

Birleşik Krallık'ta, Royal Society of London esasen ulusal bilimler akademisidir. Bu yüzden eski başkanı, astrofizikçi Martin Rees, yarı zamanlı kraliyet astronomu, insan uygarlığının entelektüel yeteneklerini sorguladı. Evrenin oluşumuyla ilgili soruları yanıtlama olasılığı konusunda hiçbir yanılsaması yoktur. Mesela, bunu, evrenin yasalarını da anlamıyoruz ... Ve örneğin, çevremizdeki dünyaya yol açtığı iddia edilen Büyük Patlama veya buna paralel olarak birçok başkasının var olabileceğine dair hipotezler. Evrenimiz, kanıtlanmamış varsayımlar olarak kalacaktır.

Şüphesiz, her şeyin bir açıklaması vardır, -diyor Lord Rhys, ama onları anlayabilecek böyle dahiler yok. İnsan zihni sınırlıdır. Ve sınırına ulaştı.
Astrofizikçiye göre, boşluğun mikro yapısını anlamaktan, akvaryumdaki balıklar kadar, yaşadıkları ortamın nasıl işlediğinden tamamen habersizler kadar uzağız.

Lord Rhys, uzayın hücresel bir yapıya sahip olduğundan şüphelenmek için bir nedenim var, diye devam ediyor. - Ve hücrelerinin her biri bir atomdan trilyonlarca trilyonlarca kat daha küçüktür. Ama bunu ispatlayamayız veya çürütemeyiz veya böyle bir inşaatın nasıl çalıştığını anlayamayız.

Görev çok zor, insan zihni için aşkın. Einstein'ın bir maymun için görelilik kuramı gibi.

Sonuç olarak efendi şu sonuca varır: Evrenin yapısını açıklayan Birleşik Teorinin prensipte var olduğuna inanıyorum derler. Ama onu yaratmak için hiçbir insan aklı yeterli değildir. Ayrıca, bu tür yazarlık için tüm başvuru sahipleri kesinlikle yanılacaktır.

İnsan bilincinden çıkmayan temel sorulardan biri her zaman olmuştur ve şu sorudur: “Evren nasıl ortaya çıktı?”. tabiki net bir cevap bu soru hayır ve yakın gelecekte elde edilmesi pek mümkün değil, ancak bilim bu yönde çalışıyor ve Evrenimizin kökenine dair belirli bir teorik model oluşturuyor. Her şeyden önce, kozmolojik model çerçevesinde tarif edilmesi gereken Evrenin temel özelliklerini dikkate almalıyız:

• Model, nesneler arasında gözlemlenen mesafeleri ve hareketlerinin hızını ve yönünü hesaba katmalıdır. Bu tür hesaplamalar Hubble yasasına dayanmaktadır: cz =H0D, nerede z nesnenin kırmızıya kaymasıdır, D- bu nesneye olan mesafe, cışık hızıdır.
• Modeldeki Evrenin yaşı, dünyadaki en eski nesnelerin yaşını geçmelidir.
• Model, elemanların başlangıçtaki bolluğunu hesaba katmalıdır.
• Model, gözlemlenebilir olanı hesaba katmalıdır.
• Model, gözlemlenen kalıntı arka planını hesaba katmalıdır.

Bilim adamlarının çoğunluğu tarafından desteklenen, genel olarak kabul edilen Evrenin kökeni ve erken evrimi teorisini kısaca ele alalım. Bugün Big Bang teorisi, sıcak evren modelinin Big Bang ile birleşimini ifade ediyor. Ve bu kavramlar ilk önce birbirinden bağımsız olarak var olmalarına rağmen, kombinasyonlarının bir sonucu olarak, başlangıçtaki durumu açıklamak mümkün oldu. kimyasal bileşim Evrenin yanı sıra kozmik mikrodalga arka plan radyasyonunun varlığı.

Bu teoriye göre, Evren, yaklaşık 13.77 milyar yıl önce, modern fizik çerçevesinde tanımlanması zor olan yoğun ısıtılmış bir nesneden ortaya çıktı. Kozmolojik tekillikle ilgili sorun, diğer şeylerin yanı sıra, onu tanımlarken, yoğunluk ve sıcaklık gibi çoğu fiziksel niceliğin sonsuzluğa eğilimli olmasıdır. Aynı zamanda, sonsuz yoğunlukta (kaosun ölçüsü) sıfıra yönelmesi gerektiği ve bu da sonsuz sıcaklıkla hiçbir şekilde uyumlu olmadığı bilinmektedir.

• • Big Bang'den sonraki ilk 10-43 saniyeye kuantum kaosu aşaması denir. Evrenin doğası, varoluşun bu aşamasında, bildiğimiz fizik çerçevesinde tanımlanamaz. Sürekli tek bir uzay-zamanın kuantaya parçalanması vardır.

• Planck anı, 10-43 saniyeye düşen kuantum kaosunun bitiş anıdır. Şu anda, Evrenin parametreleri Planck sıcaklığı gibi (yaklaşık 10 32 K) eşitti. Planck döneminde, dört temel etkileşimin tümü (zayıf, güçlü, elektromanyetik ve yerçekimi) tek bir etkileşimde birleştirildi. Modern fizik, Planck momentlerinden daha küçük parametrelerle çalışmadığından, Planck momentini belirli bir uzun dönem olarak düşünmek mümkün değildir.
• Sahne. Evren tarihindeki bir sonraki aşama, şişme aşamasıydı. Şişmenin ilk anında, yerçekimi etkileşimi tek bir süpersimetrik alandan ayrıldı (önceden temel etkileşim alanlarını içeriyordu). Bu süre zarfında maddenin negatif bir basıncı vardır ve bu da Evrenin kinetik enerjisinde üstel bir artışa neden olur. Basitçe söylemek gerekirse, bu dönemde Evren çok hızlı bir şekilde şişmeye başladı ve sonlara doğru fiziksel alanların enerjisi sıradan parçacıkların enerjisine dönüşüyor. Bu aşamanın sonunda, maddenin ve radyasyonun sıcaklığı önemli ölçüde artar. Enflasyon aşamasının sona ermesiyle birlikte güçlü bir etkileşim de ortaya çıkmaktadır. Ayrıca bu anda ortaya çıkar.
• Radyasyon baskınlığının aşaması. Birkaç aşama içeren Evrenin gelişiminde bir sonraki aşama. Bu aşamada Evrenin sıcaklığı düşmeye başlar, kuarklar oluşur, ardından hadronlar ve leptonlar oluşur. Nükleosentez çağında, ilk oluşumun oluşumu kimyasal elementler, helyum sentezlenir. Bununla birlikte, radyasyon hala maddeye hakimdir.
• Maddenin egemenliği çağı. 10.000 yıl sonra, maddenin enerjisi yavaş yavaş radyasyonun enerjisini aşar ve ayrılmaları gerçekleşir. Madde radyasyona hakim olmaya başlar, kalıntı bir arka plan belirir. Ayrıca, maddenin radyasyonla ayrılması, maddenin dağılımındaki ilk homojensizlikleri önemli ölçüde arttırdı, bunun sonucunda galaksiler ve süper galaksiler oluşmaya başladı. Evrenin yasaları, bugün onları gözlemlediğimiz forma geldi.

Yukarıdaki resim birkaç temel teoriden oluşmaktadır ve Evrenin varlığının ilk aşamalarında oluşumu hakkında genel bir fikir vermektedir.

Evren nereden geldi?

Evren kozmolojik bir tekillikten kaynaklandıysa, o zaman tekillik nereden geldi? Bu soruya kesin bir cevap vermek henüz mümkün değil. "Evrenin doğuşunu" etkileyen bazı kozmolojik modelleri ele alalım.

döngüsel modeller

Bu modeller, Evrenin her zaman var olduğu ve zaman içinde durumunun yalnızca genişlemeden daralmaya ve tam tersi yönde değiştiği iddiasına dayanmaktadır.

• Steinhardt-Turok modeli. Bu model, "zar" gibi bir nesneyi kullandığı için sicim teorisine (M-teorisi) dayanmaktadır. Bu modele göre, görünür Evren, birkaç trilyon yılda bir periyodik olarak başka bir 3 zarla çarpışan 3 zar içinde yer alır ve bu da bir tür Büyük Patlamaya neden olur. Ayrıca 3 zarımız diğerinden uzaklaşmaya ve genişlemeye başlar. Bir noktada, karanlık enerjinin payı öncelik kazanır ve 3-zarın genişleme hızı artar. Muazzam genişleme, maddeyi ve radyasyonu o kadar dağıtır ki, dünya neredeyse homojen ve boş hale gelir. Sonunda 3 zar tekrar çarpışarak bizimkinin döngüsünün ilk aşamasına dönmesine neden olarak "Evrenimizi" yeniden yaratır.

• Loris Baum ve Paul Frampton'ın teorisi de evrenin döngüsel olduğunu belirtir. Teorilerine göre, Büyük Patlama'dan sonra, ikincisi karanlık enerji nedeniyle uzay-zamanın kendisinin “çözülme” anına - Büyük Yırtılma'ya yaklaşana kadar genişleyecektir. Bildiğiniz gibi, "kapalı bir sistemde entropi azalmaz" (termodinamiğin ikinci yasası). Bu ifadeden, böyle bir süreç sırasında entropinin azalması gerektiğinden, Evrenin orijinal durumuna geri dönemeyeceği sonucu çıkar. Ancak bu sorun bu teori çerçevesinde çözülür. Baum ve Frampton'ın teorisine göre, Büyük Yırtılma'dan bir an önce, Evren, her biri oldukça küçük bir entropi değerine sahip olan birçok "paçavra"ya bölünür. Bir dizi faz geçişi yaşayan eski Evrenin bu "parçaları" maddeyi doğurur ve orijinal Evrene benzer şekilde gelişir. Bu yeni dünyalar, ışık hızından daha yüksek bir hızda ayrı uçtukları için birbirleriyle etkileşime girmezler. Böylece bilim adamları, çoğu kozmolojik teoriye göre Evrenin doğuşunu başlatan kozmolojik tekillikten de kaçındılar. Yani, döngüsünün sonunda, Evren, yeni evrenler haline gelecek, etkileşimde olmayan birçok başka dünyaya bölünür.
• Konformal döngüsel kozmoloji – Roger Penrose ve Vahagn Gurzadyan'ın döngüsel modeli. Bu modele göre Evren, termodinamiğin ikinci yasasını ihlal etmeden yeni bir döngüye girebilmektedir. Bu teori kara deliklerin emilen bilgiyi yok ettiği ve bir şekilde evrenin entropisini "meşru olarak" düşürdüğü varsayımına dayanır. Sonra Evrenin bu tür her bir varoluş döngüsü, Big Bang'in benzerliği ile başlar ve bir tekillikle sona erer.

Evrenin Kökeni İçin Diğer Modeller

Görünümü açıklayan diğer hipotezler arasında görünür evren en popüler ikisi:

• Kaotik enflasyon teorisi, Andrey Linde'nin teorisidir. Bu teoriye göre, hacmi boyunca düzgün olmayan bir miktar skaler alan vardır. Yani evrenin farklı bölgelerinde skaler alanın farklı bir anlamı vardır. Daha sonra alanın zayıf olduğu alanlarda hiçbir şey olmazken, alanı güçlü olan alanlar enerjisinden dolayı genişlemeye (şişme) başlar ve böylece yeni evrenler oluşur. Böyle bir senaryo, aynı anda ortaya çıkmayan ve kendi temel parçacıklarına ve dolayısıyla doğa yasalarına sahip birçok dünyanın varlığını ima eder.
• Lee Smolin'in teorisi, Big Bang'in Evrenin varlığının başlangıcı olmadığını, sadece iki durumu arasında bir faz geçişi olduğunu öne sürüyor. Big Bang'den önce Evren, doğada bir kara deliğin tekilliğine yakın, kozmolojik bir tekillik biçiminde var olduğundan, Smolin Evrenin bir kara delikten doğmuş olabileceğini öne sürüyor.

Sonuçlar

Döngüsel ve diğer modellerin, kozmolojik tekillik sorunu da dahil olmak üzere, Big Bang teorisinin cevaplayamadığı bir dizi soruyu cevaplamasına rağmen. Yine de, Büyük Patlama, şişme teorisiyle birlikte, Evrenin kökenini daha tam olarak açıklar ve aynı zamanda birçok gözlemle birleşir.

Bugün araştırmacılar, Evrenin kökeni için olası senaryoları yoğun bir şekilde incelemeye devam ediyor, ancak “Evren nasıl ortaya çıktı?” Sorusuna reddedilemez bir cevap vermek için. - yakın gelecekte olması muhtemel değildir. Bunun iki nedeni vardır: kozmolojik teorilerin doğrudan ispatı pratikte imkansızdır, sadece dolaylıdır; Teorik olarak bile Big Bang'den önceki dünya hakkında doğru bilgi edinmenin bir yolu yoktur. Bu iki nedenden dolayı bilim adamları, gözlemlediğimiz Evrenin doğasını en doğru şekilde tanımlayacak kozmolojik modeller ve hipotezler ileri sürebilirler.