2 мин
4 сентября 2018 г.

Вселенная расширяется с ускорением. Да или нет?

Проверяем факты, опровергаем заблуждения и рассказываем интересное о мире
Автор: Максим Попов

Проверьте свои знания. Согласны ли вы с этим утверждением? Большинство участников акции «Открытая лабораторная» не смогло дать верный ответ.

В то, что Вселенная статическая, верил даже сам Эйнштейн! Да так сильно, что придумал «антигравитационную силу», которая как бы заложена в саму структуру пространства-времени. Он утверждал, что пространство-время само по себе всегда расширяется, и этим расширением точно уравновешивается притяжение всей остальной материи во Вселенной, и в итоге Вселенная оказывается статической.

В 1920-х годах французский католический священник и блестящий физик и астроном Жорж Леметр и российский геофизик и математик Александр Фридман независимо друг от друга предложили нестационарные решения уравнений Эйнштейна. Они оба сообщили, что Вселенная неизбежно должна расширяться или сжиматься, но ученых сначала не восприняли всерьез.

В 1929 году Эдвин Хаббл открыл разбегание галактик. Из наблюдаемого эффекта Доплера следует, что линии излучения от удаленных объектов (например, звезд) могут смещаться в красную (длинноволновую) или синюю (коротковолновую) часть спектра в зависимости от скорости и направления перемещения объекта. Хаббл выяснил, исходя из этого, что большинство галактик удаляется от нас, а расстояния между всеми галактиками  (кроме тех, что гравитационно связаны) пропорционально увеличиваются со временем. Когда это явление было сопоставлено с работами Леметра и Фридмана, оно получило название космологического расширения Вселенной.

До конца XX века считалось, что космологическое расширение идет с замедлением, поскольку взаимное гравитационное притяжение галактик тормозит их разлет.

Однако в 1998 году астрофизик Сол Перлмуттер измерил расстояния до очень далеких галактик, находящихся на расстоянии в миллиарды световых лет, и обнаружил, что скорость расширения Вселенной не уменьшается, а совсем наоборот, постепенно возрастает. За это открытие в 2011 году Перлмуттер получил Нобелевскую премию.

Теоретически расширение Вселенной связано с темной материей. Допустим, что само пространство — физический вакуум — содержит некую энергию, которая подчиняется особому уравнению состояния. Эта энергия никак не проявляется, кроме специфического гравитационного отталкивания. Поскольку эту энергию невозможно непосредственно наблюдать, она получила название темной энергии. Гравитационное отталкивание, вызванное темной энергией, компенсирует и даже превосходит гравитационное притяжение галактик, тормозящее их разбегание. По современным оценкам, на темную энергию приходится около 70% всей массы Вселенной. Именно такое представление сегодня принято в космологии.

Правильный ответ: Да.

Если хотите проверить свои знания о космосе, пройдите наш «Большой космотест». Он наверняка расширит границы вашего восприятия Вселенной.

Похожие материалы

Глубокий космос: в бесконечность и дальше!

Тест
10 мин

На солнце всегда есть пятна. Да или нет?

Текст
2 мин

В прошлом Вселенная была очень горячей. Да или нет?

Текст
2 мин