Откритието на тримата Нобелови лауреати по физика оборва съществуващите теории | webcafe.bg
Webcafe

Тъмната енергия: най-голямата загадка

Webcafe.bg , по CNN 11.10.2011, 13:55 (обновена 12.10.2011, 11:35)
космос, вселена

Въпреки гравитацията, разширението на Вселената се ускорява...

Трима учени спечелиха тазгодишната Нобелова награда за физика за откриването на категорични доказателства, че разширяването на Вселената се ускорява.

Тяхното откритие не се вписваше в която и да е съществуваща теория, така че има главозамайващи последици за нашето разбиране на физическия свят.

Същевременно то е относително просто за обяснение за неспециалисти. Така че затегнете коланите за кратка разходка из тази неразорана целина на познанието: какво е откритието им, защо е важно, и какво означава то за нашия свят?

Откритие, което оборва съществуващите физически теории

Да се върнем към 90-те години, когато два независими екипа се заеха да "претеглят" Вселената - единият под ръководството на Сол Пърлмътър, млад физик от лабораторията "Лорънс Бъркли", а другият начело с професора по астрономия от Харвард Боб Кършнър, бившия дипломант Брайън Шмит и тогавашния дипломант Адам Рийс, който сега е старши астроном в университета "Джонс Хопкинс".

Астрофизиците още тогава знаеха, че Вселената е огромно, в основната си част празно пространство, обсипано с галактики от звезди сред тънко море от атоми. Благодарение на направеното 70 години по-рано от Едуин Хабъл (на чието име е кръстен космическият телескоп на НАСА), те също така знаеха, че Вселената се разширява от милиарди години. Като всички астрономи те очакваха разширението да се забавя заради гравитационните сили между галактиките и другите частици материя.

Доскоро гравитацията се смяташе за основният "слепващ" Вселената фактор

Нещата са прости: колкото повече обекти има във Вселената, толкова по-голямо е гравитационното "забавяне" на разширението й. Така че удостоените с Нобелова награда експерименти са били замислени да отчетат скоростта на забавяне на разширението - и поради това на общите количества материални обекти във вселената.

Какво би могло да се обърка? В крайна сметка гравитацията е единствената възможна сила, която би могла да играе роля в експеримента. И двата екипа са измерили разстоянията до свръхнови в отдалечени галактики, като са очаквали те да бъдат по-близо до нас, отколкото ако не е имало никаква гравитация.

Само че данните са показали, за тяхна изненада, че разширението на Вселената се ускорява. Тоест ускоряващото се разширение показва, че гравитацията - сила, която познаваме от падането на първата ябълка от дървото, е нещо незначително в сравнение с нови, очевидно неизвестни, енергийни полета - които раздалечават галактиките една от друга. 

Твърде малко е известно за тази нова сила, която действа навсякъде в Космоса

Наричаме тази нова сила "тъмна енергия" - което обозначава енергията, която изглежда изтласква навън, а е "тъмна", защото засега не знаем абсолютно нищо за естеството й. Нещо повече, през 2003 г. спътникът WMAP на НАСА убедително е разкрил, че основната съставка на Вселената е именно тази тъмна енергия.

Тази сила не е предсказана от нито една от съществуващите физически теории - и е била напълно неизвестна до тези проучвания - и все тя присъства в по-големи количества от всичко друго във вселената.

Повече от атомите, които изграждат хората на Земята и самата ни планета, повече от водорода и хелия във Вселената, и дори повече от неизвестните частици тъмна материя, които предизвикват гравитационно привличане и са позволили на галактиките да се образуват...

Каквато и да е тази сила или енергия, тя ни разкрива нещо съвсем ново за начина, по който материята и Космосът функционират. Необходима е съвсем нова теория на физиката.

Засега тъмната енергия остава най-голямата научна мистерия. Тя е обект на огромни обеми от изследвания в последното десетилетие - и е основен мотив за приоритета на американската Академия на науките върху астрономически и астрофизични проекти.

По-доброто регистриране на свойствата на тъмната енергия е било начело на списъка с научни приоритети, като за целта е използван космическият телескоп "Джеймс Уеб", който вече почти е изчерпал капацитета си, както и инфрачервено-оптичен космически телескоп, който ще бъде изграден в следващото десетилетие.

В рамките на милиарди години галактиките не спират да се раздалечават

И двата екипа са отчели честотата на разширение чрез свръхнови. Астрономите знаят, че определен тип свръхнова винаги излъчва приблизително една и съща светлина, което означава, че може да послужи като "стандартен светлинен източник", обозначаващ разстояние.

По-слабите свръхнови би трябвало да са по-далеч, а по-ярките - по-наблизо. За отчитането на излъчването на свръхновите екипите са използвали телескопи по цял свят и в Космоса, повечето от които са притежавани от американската Национална научна фондация и НАСА.

Спектърът на свръхновата (разпределението на светлината й в оптичния спектър синьо-зелено-жълто-червено) разкрива скоростта, с която тя се отдалечава от нас заради разширението на вселената. Подобно на промяната на звука на сирена с отдалечаването на превозно средство, светлината на свръхновите демонстрира същия тип промяна на честотата, така че скоростта им може да бъде отчетена с голяма точност.

Още една важна съставка е била нужна за експеримента: възможността за поглед назад в историята. Необходимо е много дълго време за достигане до нас на светлината от тези свръхнови, които са рядкост в далечните галактики. Светлината от близките свръхнови вероятно е достигнала до земята за стотици хиляди години, докато тази от далечните свръхнови, изследвани от Пърлмътър и Шмит-Рийс-Кършнър, е пътувала милиарди години.

Това означава, че проучването на свръхновите или галактиките на различни разстояния дава "карта" на историята на разширение на вселената - честотата, с която тя се е разширявала в различни моменти в миналото. 

Изглежда, че в миналото гравитацията наистина е била основен фактор

Новите данни разкриват странна нова ситуация. Адам Рийс чрез телескопа "Хабъл" за анализ на най-отдалечените свръхнови е установил, че по-рано във Вселената гравитацията всъщност е надделявала над тъмната енергия - тоест първоначалното разширение на Космоса след "големия взрив" се е забавило.

После, когато галактиките са се раздалечили повече, привличащата сила на гравитацията между тях е отслабнала - и тъмната енергия, която изглежда е постоянна характеристика на космоса, е поела контрола. В сегашната вселена, 13.7 млрд. години след големия взрив, гравитацията е много по-слаба от тъмната енергия. Така че констатацията на Рийс е категорична: алтернативни обяснения не биха разяснили тази еволюция от доминиран от гравитацията космос към вселена, доминирана от тъмната енергия.

Откритието оспорва някои от най-добрите съществуващи теории на физиката - и се надяваме в някой ден в далечното бъдеще разбирането за функциите на тъмната енергия като елемент от космическото пространство да имат фундаментален ефект върху начина ни на живот на Земята.

Oще: вселена  галактики  гравитация  космос  наса  нобелова награда  тъмна енергия  учени  физика  физици 


Още от Общество

Webcafe.bg предупреждава, че администраторите на сайта трият коментари, които съдържат нецензурни думи, обиди по расов, етнически, религиозен, полов или сексуален признак, както и коментарите, които са на латиница.

Регистриран на: 24.09.2010, 10:49

20 иван | 14.10.201120:30

@ trellian
Through the wormhole - девет серии могат да се свалят от zamunda.
Имат субтитри на български.
   

оценка

+0 -0

Регистриран на: 01.11.2010, 16:52

19 Thea Atanasova | 12.10.201123:54

@Трелиан аз съм го гледала филма, хич не е лош...

http://www.imdb.com/title/tt1513168/

А това гледал ли си го? Също е много добро...

http://www.imdb.com/title/tt0273608/
   

оценка

+0 -0

Регистриран на: 20.01.2011, 14:23

18 Vania Doichinova | 12.10.201121:35

Много щастлив ей, lele male, каква си политически некоректна значи
то още не се е разминало тва с тъмните енерговци, да'нте арестуват, че тука ще стане много тягостно

освен тва garo толкова умно и остро мнение изказа, а ти! толкова добре го каза garo в предишните си коментари.. не като твоите. мда
   

оценка

+0 -0

Регистриран на: 13.01.2011, 14:17

17 lele male | 12.10.201115:26

П.С. garo - Ако си циганин - сори, брат! Сигурно, за това си се засегнал! Чуди се
   

оценка

+0 -0

Регистриран на: 13.01.2011, 14:17

16 lele male | 12.10.201112:46

ДА! garo хаха.. "...опитваш се да привлечеш внимание с тъпотията си, ама няма да ти се получи.."
Сигурно сте прав! Но при положение, че съм разбила с тъпотията си Вашият "интелектуален Космос" и съм привлякла вниманието Ви, определено не говори добре и за Вас......
Най-бързо стават за смях тези които нямат чувство за хумор! Намига
   

оценка

+0 -0

Регистриран на: 02.07.2010, 22:56

15 garo | 12.10.201111:48

леле мале много си тъпа, честно, опитваш се да привлечеш внимание с тъпотията си, ама няма да ти се получи, намери друг подход, ако въобще имаш друго качество освен уникална тъпота.
   

оценка

+0 -0

Регистриран на: 13.01.2011, 14:17

14 lele male | 12.10.201111:21

Според мен, тази "тъмна енергия", спокойно може да бъде наречена "циганина" на космоса... Кой знае къв "слепващ" матрИал е откраднала от гравитацията и те ти сега... А и както знаем, че се множат... не разбирам естествено, че ще стане основната съставка на Вселената... muhihihihi
   

оценка

+0 -0

Регистриран на: 16.05.2011, 10:01

13 trellian | 12.10.201111:20

Съвременните модерни теории повечето са умозрителни - не подлежат на емпирично доказване, някои даже не подлежат на теоретично обосноваване, просто диви фантазии, обаче изказани от много подготвени учени, то затова вече почти не се говори за фантастика.

Физиците и математиците отдавна надминаха писателите по безумни фантасмагории, които измислят.
   

оценка

+0 -0

Регистриран на: 19.10.2010, 16:10

12 thaddeus | 12.10.201110:34

Хокинг пише сравнително разбираемо. Проблема е, че тези книги се четат по няколко пъти защото нещата за които се пише са трудни за смилане. Трябва да си го представиш иначе не става.
   

оценка

+0 -0

Регистриран на: 11.05.2010, 18:26

11 Крив Макарон | 12.10.201109:47

@ Фаллен

нищо не съм казвал, че ми пречи. Но не е едно и също да си велик учен и да си добър разказвач. Не съм говорил и че някой е "дебил", както се изразяваш. Мнението ми беше насочено изцяло към статията и личните ти забележки стоят...нек'си не на место.
   

оценка

+0 -0

Webcafe търси асистент-реклама

Wecafe

Екипът на WEBCAFE.bg се разширява.

Търсим асистент-реклама. Задълженията включват грижа за успешното протичане и отчитане на кампаниите, комуникация по текущите проекти с рекламни агенции и рекламодатели.

Ако имате интерес към позицията, изпратете CV на мейл: dani@webcafe.bg

Най-коментирани

Стани автор

Моливче
Изпрати текст

Изпращайте материали по темите, които ви вълнуват. Ако ни харесат, ще ги публикуваме след редакция в рубриката "Стани автор". Не публикуваме текстове, съдържащи обидни или нецензурни твърдения, квалификации, расистки определения или заплахи.