Реликтовое излучение Большого взрыва — Мир Знаний

Реликтовое излучение Большого взрыва

Если Вселенная действительно возникла в результате Большого взрыва, то после него непременно осталось бы так называемое послесвечение, которое можно обнаружить и в наши дни.

Так рассуждали американский физик, родившийся в России, Г. А. Гамов (1904-1968), Роберт Дикке и другие астрономы. Они считали, что расширяющаяся Вселенная со временем будет становиться менее плотной и более холодной.

Следовательно, послесвечение, или реликтовое излучение (оно же — космическое микроволновое фоновое излучение), в наши дни должно иметь температуру на несколько градусов выше абсолютного нуля, в пределах 5-50 К (от -268 до -223 °С).

Реликтовое излучение Большого взрыва

Спектр черного тела. Сторонники теории стационарной Вселенной (альтернатива теории Большого взрыва) утверждают что реликтовое излучение — это рассеянный свет далеких галактик. Если бы это было так, график спектра не имел бы упорядоченного вида. А по теории Большого взрыва спектр должен иметь четкую форму — т. н. спектр черного тела, указывающий на идеальный излучатель. Когда был получен график спектра реликтового излучения, он точно совпал с этой фигурой (см. внизу). И поскольку это говорит о том, что спектр не претерпел никаких изменений с момента рождения Вселенной, теория Большого взрыва была доказана, а концепция постоянно обновляющейся Вселенной — опровергнута.

ОБНАРУЖЕНИЕ ПОСЛЕСВЕЧЕНИЯ

В 1964 году Дикке решил, что нашел способ, позволяющий обнаружить реликтовое излучение. По предположению ученого, по мере охлаждения и расширения космоса пик реликтового излучения мог сместиться в красную сторону, затем в зону ультрафиолета видимого света, а потом перейти в микроволновый диапазон. Таким образом, по мнению Дикке, поймать реликтовое излучение могла мощная микроволновая антенна.

развитие вселенной после большого взрываВместе со своей командой Дикке приступил к созданию прибора в Принстонском университете (Нью-Джерси, США). А всего в 60 км от Принстона, в Bell Telephone Laboratories в Холмделе, два радиоастронома занимались настройкой такого же прибора для исследований в другой отрасли.

СТРАННЫЙ ШУМ

Пока команда Дикке работала над приемником, немец Арно Пензиас (род. в 1933-м) и американец Роберт Вильсон (род. в 1936-м) отлаживали 20-метровую рупорную антенну, чтобы улавливать радиосигналы из космоса.

Но для этого им нужно было убрать все электромагнитные помехи, исходящие от Земли. Они охладили антенну до 4 К (-269 °С), чтобы не допустить инфракрасных помех, и даже очистили ее от голубиного помета. Но что бы они ни делали, им не удавалось избавиться от низкочастотного однородного шипения, исходившего из всех уголков неба и днем, и ночью. Они никак не могли понять, что это такое.

СЧАСТЛИВАЯ НАХОДКА

Зная о работе коллег из Принстона, ученые позвонили Дикке и пригласили его в Холмдел, чтобы он помог разобраться со странным шумом. Как и опасался Дикке, этим шумом оказалось реликтовое излучение.

Обнаружение реликтового излучения стало важным доводом в поддержку теории Большого взрыва. Это открытие опровергало теорию стационарной Вселенной. Согласно законам термодинамики, излучение после Большого взрыва должно совпадать со спектром идеального излучателя (т. е. абсолютно черного тела). И спектр реликтового излучения оказался именно таким.

Итак, что же представляет собой реликтовое излучение? По теории, Большой взрыв повлек за собой расширение плазмы субатомных частиц, породил электромагнитное излучение (фотоны) и другие силы.

За считанные минуты частицы превратились в электроны и протоны. Примерно через 380 000 лет они образовали атомы нейтрального водорода, Вселенная стала более прозрачной, и излучение, отделившись от материи, начало двигаться в пространстве.

УВИДЕТЬ РЕЛИКТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

Пытаться рассмотреть реликтовое излучение — все равно что смотреть на небо, затянутое тучами. Мы видим не внутреннюю часть облака, а только ту его часть, которая находится к нам ближе. Вот так и реликтовое излучение исходит с «поверхности» юной Вселенной задолго до появления туманностей и галактик.

Тем не менее ученые, изучавшие реликтовое излучение, были озадачены: почему оно настолько однородно? Было сложно поверить, что внезапный выброс энергии во время Большого взрыва мог повлечь за собой столь равномерное распределение излучения. Ответ на этот вопрос дал 32-летний специалист по физике элементарных частиц, посетивший одну из лекций Дикке.

Им был Алан Гут. Ученый предложил гипотезу, которая дала объяснение однородности реликтового излучения, т. н. инфляционную модель Вселенной. По его мнению, через мгновение после Большого взрыва Вселенная пережила период невероятно быстрого расширения, в процессе которого «шероховатости» разгладились, как расправляются все складки надуваемого воздушного шарика.

«ДЕТСКИЕ СНИМКИ»

Тем не менее небольшие отклонения в однородности все же существуют. Без них вещество во Вселенной не могло бы образовать звезды и галактики. Эти отклонения (анизотропия) можно отследить как разницу в температуре излучения.

Ученым удалось получить представление о структуре Вселенной на ее ранних стадиях развития (астрономы называют это «детскими снимками» Вселенной). Первая карта реликтового излучения всего неба была получена в 1992 году благодаря спутнику СОВЕ (Cosmic Background Explorer).

В 2003 году еще более подробную карту составил новый спутник WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe). Это позволило определить точный возраст Вселенной — 13,7 млрд лет. После сопоставления данных WMAP с предположениями теории Большого взрыва была принята предложенная Гутом инфляционная модель Вселенной.

ЗАГАДКА МАТЕРИИ

Открытие реликтового излучения обеспечило астрономов новой информацией. Долгое время ученые считали, что галактики расположены равномерно. Однако чередование горячих и холодных пятен в реликтовом излучении указывает на ошибочность этого предположения.

Кроме того, чтобы теория Большого взрыва смогла объяснить полученные данные, ученые «изобрели» два элемента — темное вещество и темную энергию.

Вам понравится

3 комментария

  1. Федор Кристин:

    Вселенная стационарна и напоминает форму ТОР — где нет начала и нет конца в любом направлении. Теория большого взрыва в принципе не может быть !!! Отдельные взрывы и угасание планет и их бесконечные превращения .. вот основа всего и вся !!

    • Юрий Кирсанов:

      От теории Большого взрыва давно уже серьёзные космологи отказались. В настоящее время принята теория ИНФЛЯЦИИ (см. работы Старобинского — кандидата на НОБЕЛЯ).

  2. Гусейн Гурбанов, Баку, Азербайджан:

    Об абсурдности «большого взрыва».
    Если причиной «большого взрыва» /как начала ПРОЦЕССА ЦЕНТРОБЕЖНОЙ РАССРЕДОТАЧИВАЕМОСТИ (пЦБР) чего-то, что примем за материальное/ является момент достижения «сингулярности» /т.е. предела в ПРОЦЕССЕ ЦЕНТРОСТРЕМИТЕЛЬНОЙ СОСРЕДОТАЧИВАЕМОСТИ (пЦСС) чего-то, что уже должны принять за нематериальное/, то началом для пЦСС должно стать момент достижения предела пЦБР, т.е. завершения дематериализации материального, и мы должны постулировать заданность в пределах изотропно однородно расширяющейся Вселенной абсурдной «антитемпературы» понятийно противостоящей даже температурной шкале в отрицательном значении /отметим заслугу С. Хоукинга заметившего перебор с «бесконечной» плотностью предположенный наряду с «бесконечной» температурой для объяснения причин «большого взрыва» и, тем самым, освободившим нас от необходимости рассуждения заодно ещё об одном абсурдном понятии как «антиплотности»/ вместо «температуры» или же принять за причину «большого взрыва» достижение критического уровня «антитемпературой» стремившейся к своей бесконечности…

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Поделиться записью в соц. сетях