Полiт.ua Государственная сеть Государственные люди Войти
8 декабря 2016, четверг, 23:11
Facebook Twitter LiveJournal VK.com RSS

НОВОСТИ

СТАТЬИ

АВТОРЫ

ЛЕКЦИИ

PRO SCIENCE

ТЕАТР

РЕГИОНЫ

21 июня 2014, 13:10

Вселенная: неизменная, расширяющаяся, ускоряющаяся

Галактика I Zwicky 18
Галактика I Zwicky 18
NASA/ESA

19 июня в рамках проекта «Публичные лекции "Полит.ру"» прошло выступление Бориса Штерна: «Сто лет развития космологии: 1915-2014. Доклад и дискуссия по мотивам книги "Прорыв за край мира"».

 
Обложка книги Б. Е. Штерна

Борис Евгеньевич Штерн – доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Института ядерных исследований РАН, главный редактор газеты «Троицкий вариант – Наука». Его книга «Прорыв за край мира» вошла в длинный список премии «Просветитель» 2014 года. В книгу включены интервью с Андреем Линде, Владимиром Лукашем, Вячеславом Мухановым, Алексеем Старобинским.

Началом современной космологии можно назвать 1915 год, когда Альберт Эйнштейн опубликовал общую теорию относительности. Вскоре появились работы российского ученого Александра Фридмана и бельгийца Жоржа Леметра. Благодаря этим ученым на смену представление о бесконечной и неизменной Вселенной пришла теория расширяющейся Вселенной. Вскоре появились первые данные Хаббла, подтверждающие разбегание галактик. В 1965 году было открыто реликтовое излучение, окончательно подтвердившее факт Большого взрыва.

Второй космологической революцией XX века стало создание инфляционной модели Вселенной. Она смогла объяснить ряд явлений, которые оставались непонятными в рамках стандартной теории Большого взрыва. Например, оставался без объяснения тот факт, что крайне так называемая «модель горячей Вселенной» предъявляла очень высокие требования к однородности и изотропности начального состояния.

 
Борис Штерн на лекции Полит.ру

Также трудно было объяснить тот факт, что в очень крупном масштабе наша Вселенная чрезвычайно однородна и имеет особую крупномасштабную структуру. Вот, как описывает эту структуру Борис Штерн: «[Вселенная] однородна в целом, на больших масштабах, — скажем, на расстояниях 300 мегапарсек (миллиард световых лет) однородность соблюдается с хорошей точностью. На меньших масштабах есть галактики, скопления галактик и так называемая крупномасштабная структура, похожая на трехмерную сеть с перепонками, — нечто ячеистое неправильной формы. Самый крупный масштаб этих неоднородностей — примерно 100 мегапарсек (300 млн световых лет). Крупномасштабная структура была выявлена на трехмерных картах распределения галактик в 1980-х годах. Пространство внутри ячеек, между перепонками, называется войдами — там практически нет галактик. Толщина стенок — около одной десятой от их размера. Там, где стенки пересекаются, плотность еще выше, а в узлах находятся гигантские скопления галактик».

Согласно инфляционной модели, на очень ранних этапах после Большого взрыва Вселенная расширялась экспоненциально, с очень большой скоростью. Сформулировал идею инфляционной модели американский физик Алан Гут в 1981 году. Сходную гипотезу выдвигал ранее Алексей Старобинский, один из возможных сценариев инфляционной модели («хаотическая теория инфляции») был описан в 1983 году Алексеем Линде.

История Вселенной, согласно инфляционной модели.

Также физики предполагали, что расширение Вселенной со временем замедляется. Но в 1998 было открыто ускоренное расширение Вселенной, то есть обнаружено, что «инфляция» происходит и сейчас. Это было сделано в ходе наблюдений за сверхновыми звездами типа Iа, а затем подтверждено и другими данными. Сверхновые звезды типа Iа  иногда называют «стандартными свечами» (standard candles), так как они вспыхивают, когда звезда белый карлик достигает строго определенной и известной с большой точностью массы (предела Чандрасекара). Из-за строго определенной массы, выделение энергии у таких звезд также строго определено, поэтому-то их и удобно использовать для определения расстояния до галактик. Однако обнаружелось, что в далеких галактиках сверхновые типа Ia имеют яркость ниже той, что ожидалась бы, исходя из расстояния до этих галактик, определенного по закону Хаббла. Объяснить это смогли, предположив, что Вселенная расширяется с ускорением. За это открытие Сол Перлмуттер, Брайан Шмидт и Адам Рисс получили Нобелевскую премию по физике за 2011 год. Обнаружение устроенного расширения вселенной привело также к предположению о существовании неизвестного ранее вида энергии (так называемая «темная энергия»).

В результате появилась космологическая модель, которую называют ΛCDM (Lambda-Cold Dark Matter), предусматривающая помимо обычной материи также темную материю и темную энергию. Слово «лямбда» в ее названии появилось из-за того, что именно этой греческой буквой обозначалась так называемая «космологическая постоянная» в уравнениях Эйнштейна. Наличие темной энергии подразумевает, что эта постоянная отлична от нуля.

В последние годы было получено немало важных результатов, которые помогли подтвердить инфляционную теорию данными наблюдений. Многие из этих результатов связаны с работой двух космических аппаратов. Аппарат WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) был запущен НАСА в 2001 году. Астрономический спутник «Планк» запустило Европейское космическое агентство в 2009 году. Целью обоих космических аппаратов было изучение реликтового излучения.. Так как реликтовое излучение образовалось на раннем этапе существования Вселенной, его свойства несут важную информацию об этом моменте. В частности, особенно важны неоднородность и поляризация этого излучения.

Неоднородности реликтового излучения по данным аппарата «Планк».

Наконец, совсем недавно о подтверждении инфляционной теории данными своих наблюдений заявили ученые, работающие в проекте BICEP2. Они также изучают реликтовое излучение, но их прибор (телескоп-рефрактор) установлен на Земле, точнее – на Южном полюсе, где работает полярная станция Амундсен – Скотт.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
Loading...
Подпишитесь
чтобы вовремя узнавать о новых спектаклях и других мероприятиях ProScience театра!
3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM iPhone MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi Адыгея Александр Лавров альтернативная энергетика Анастасия Волочкова «Ангара» антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика аутизм Байконур бактерии библиотека онлайн библиотеки биология биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера бозон Хиггса британское кино Византия визуальная антропология викинги вирусы Вольное историческое общество Вселенная вулканология Выбор редакции гаджеты генетика география геология геофизика глобальное потепление грибы грипп дельфины демография дети динозавры ДНК Древний Египет естественные и точные науки животные жизнь вне Земли Западная Африка защита диссертаций землетрясение зоопарк зрение Иерусалим изобретения иммунология инновации интернет инфекции информационные технологии искусственный интеллект ислам историческая политика история история искусства история России история цивилизаций История человека. История институтов исчезающие языки карикатура католицизм квантовая физика квантовые технологии КГИ киты климатология комета кометы компаративистика компьютерная безопасность компьютерные технологии космос криминалистика культура культурная антропология лазер Латинская Америка лексика лженаука лингвистика Луна мамонты Марс математика материаловедение МГУ медицина междисциплинарные исследования местное самоуправление метеориты микробиология Минобрнауки мифология млекопитающие мобильные приложения мозг моллюски Монголия музеи НАСА насекомые неандертальцы нейробиология неолит Нобелевская премия НПО им.Лавочкина обезьяны обучение общество О.Г.И. одаренные дети онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты педагогика планетология погода подготовка космонавтов популяризация науки право преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека Протон-М психология психофизиология птицы РадиоАстрон ракета растения РБК РВК РГГУ регионоведение религиоведение рептилии РКК «Энергия» робототехника Роскосмос Роспатент русский язык рыбы сердце сериалы Сингапур сланцевая революция смертность СМИ Солнце сон социология спутники старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология Фестиваль публичных лекций физика физиология физическая антропология фольклор химия христианство Центр им.Хруничева школа школьные олимпиады эволюция эволюция человека экология эмбриональное развитие эпидемии этика этнические конфликты этология Юпитер ядерная физика язык

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129343, Москва, проезд Серебрякова, д.2, корп.1, 9 этаж.
Телефоны: +7 495 980 1893, +7 495 980 1894.
Стоимость услуг Полит.ру
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003г. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2014.