Kun seuraavan kerran syöt marjamuffinua, mieti, mitä tapahtui taikinan mustikoille makeuden leivottua. Mustikat makaavat yhdessä paikassa, mutta pulla laajentuessaan marjat alkoivat liikkua toisistaan. Jos pystyisit seisomaan yhdellä marjalla, näkisit kaikkien muiden siirtyvän pois sinusta, mutta sama pätee kaikkiin muihin marjoihin. Tässä mielessä galaksit ovat kuin marjoja cupcakessa.
Ison räjähdyksen jälkeen maailmankaikkeus on laajentunut armottomasti. Oudon tosiasia on, että ei ole yhtä paikkaa, josta maailmankaikkeus laajenee - pikemminkin kaikki galaksit ovat (keskimäärin) siirtymässä toisistaan. Näkymäpisteestämme, Linnunradan galaksissa, näyttää siltä, että suurin osa galakseista on siirtymässä meistä - ikään kuin olemme pullamaisen universumin keskipiste. Mutta katsokaa mistä tahansa muusta galaksista ja näkymä on täsmälleen sama.
Hämmentääksesi sinua vielä, uudet tutkimukset osoittavat, että maailmankaikkeuden laajentumisnopeus voi olla erilainen riippuen siitä, kuinka kauas taaksepäin katsot. Uudet tiedot, jotka on julkaistu Astrophysical Journal -lehdessä, osoittavat, että on aika miettiä ymmärrystämme avaruudesta.
Hubble-mysteeri
Kosmologit kuvaavat maailmankaikkeuden laajenemista yksinkertaisella lailla - Hubble-lailla (nimeltään Edwin Hubble). Hubblen laki on havainto, että kaukaisemmat galaksit siirtyvät nopeammin. Tämä tarkoittaa, että lähellä olevat galaksit liikkuvat suhteellisen hitaasti.
Nopeuden ja etäisyyden välillä galaksiin määritetään "Hubble-vakiona" - 70 km / s / Mpc. Tämä tarkoittaa, että galaksi liikkuu noin 90 000 km tunnissa jokaista miljoonaa valovuotta kauempana meistä.
Tämän maailmankaikkeuden laajentumisen, läheisten galaksien siirtyessä hitaammin kuin kaukaisten galaksien, odotetaan tapahtuvan tasaisesti laajenevasta tilasta, jossa on pimeää energiaa (näkymätön voima, joka kiihdyttää maailmankaikkeuden laajenemista) ja tummaa ainetta (tuntematon ja näkymätön aineen muoto, joka on viisi kertaa tavallista suurempi). Sama voidaan havaita muffinissa, jossa on marjoja.
Mainosvideo:
Hubble-vakion mittaushistoria on täynnä vaikeuksia ja odottamattomia paljastumisia. Vuonna 1929 Hubble itse uskoi, että sen arvon pitäisi olla luokkaa 600 000 km tunnissa / miljoona valovuotta - noin kymmenen kertaa enemmän kuin tällä hetkellä mitataan. Yritykset mitata Hubble-vakio tarkasti vuosien varrella ovat johtaneet pimeän energian tahattomaan löytämiseen. Tietoja tästä salaperäisestä energiamuodosta, jonka osuus on 70% maailmankaikkeuden energiasta, inspiroi maailman parhaan (tähän mennessä) avaruuskaukoputken, joka on nimetty Hubblen nimeltä, käynnistämistä.
Saaliina on, että kahden tarkimman mittauksen tulokset eivät ole yhtä mieltä eikä korreloi keskenään. Kun kosmologiset mittaukset tulivat niin tarkkoiksi, että ne osoittivat Hubble-vakion arvon, kävi selväksi, ettei sillä ollut mitään järkeä. Yhden sijasta meillä on kaksi ristiriitaista tulosta.
Yhtäältä meillä on uusia, tarkkoja mittoja kosmisen mikroaaltotaustasta - Big Bang afterglow -, jonka on tehnyt Planck-operaatio, joka mittasi Hubble-vakion 67,4 km / s / Mpc.
Toisaalta, meillä on lähellä olevissa galakseissa uusia, sykkivien tähtijen mittoja, myös uskomattoman tarkkoja, jotka mittasivat Hubble-vakion 73,4 km / s / Mpc. He ovat lähempänä meitä ajoissa.
Molemmat mittaukset väittävät olevan oikeita ja erittäin tarkkoja. Mittausten välinen ero on noin 500 km tunnissa / miljoona valovuotta, joten kosmologit kutsuvat sitä "jännitteeksi" kahden ulottuvuuden välillä - he venyttävät tilastoja eri suuntiin, ja sen on romahdettava jonnekin.
Uusi fysiikka?
Kuinka se romahtaa? Kukaan ei tiedä tällä hetkellä. Ehkä kosmologinen mallisi on väärä. Voidaan nähdä, että maailmankaikkeus laajenee nopeammin lähemmäksi meitä kuin voisimme odottaa, alkaen kaukaisemmista ulottuvuuksista. Kosmisen mikroaaltotaustan mittaukset eivät mittaa paikallista laajentumista, vaan tekevät sen mallin - kosmologisen mallimme - kautta. Hän on onnistunut ennustamaan ja kuvaamaan monia maailmankaikkeuden havaittavissa olevia tietoja.
Siksi, vaikka tämä malli saattaa olla väärä, kukaan ei ole keksinyt yksinkertaista vakuuttavaa mallia, joka selittää sekä tämän että kaiken, mitä havaitsemme. Voimme esimerkiksi yrittää selittää tämän uudella painovoiman teorialla, mutta muut havainnot eivät siis sovi. Tai se voidaan selittää uudella tumman aineen tai tumman energian teorialla, mutta silloin muut havainnot eivät toimi - ja niin edelleen. Siksi, jos tämä "jännitys" liittyy uuteen fysiikkaan, sen on oltava monimutkaista ja tuntematonta.
Vähemmän mielenkiintoinen selitys olisi systemaattisten vaikutusten aiheuttamasta tiedosta”tuntemattomia tuntemattomia”, ja tarkempi analyysi paljastaa yhtenä päivänä hienovaraisen vaikutuksen, joka on jätetty huomiotta. Tai se voi olla vain tilastollinen epäkohta, joka katoaa, kun lisätietoja kerätään.
Tällä hetkellä on epäselvää, minkä yhdistelmä uusia fysiikan, systemaattisia vaikutuksia tai uutta tietoa ratkaisee nämä jännitteet, mutta jotain tulee varmasti selväksi. Kuva maailmankaikkeudesta laajenevana kakkuna voi olla väärä, ja kosmologit haastavat tulemaan erilaisen kuvan. Jos tarvitaan uutta fysiikkaa uusien ulottuvuuksien selittämiseksi, tulos muuttaa ymmärrystämme avaruudesta.
Ilja Khel