Konsep Big Bang. Sejarah dan intipati penemuan saintifik

PENEMUAN SAINTIFIK PALING PENTING
Perpustakaan percuma / Buku Panduan / Penemuan saintifik yang paling penting

Konsep Big Bang. Sejarah dan intipati penemuan saintifik

Penemuan saintifik yang paling penting

Buku Panduan / Penemuan saintifik yang paling penting

Kemungkinan pengembangan Alam Semesta telah diramalkan secara teori sebagai salah satu akibat menggunakan teori relativiti umum untuk penyelesaian masalah kosmologi. Karya pertama di kawasan ini adalah milik ahli matematik Soviet berbakat Alexander Alexandrovich Friedman (1888–1925). Beliau dikenali secara meluas sebagai ahli geofizik-meteorologi, pakar dalam isu gunaan dinamik atmosfera. Tetapi Friedman menumpukan banyak masa untuk analisis matematik penyelesaian kepada persamaan kosmologi Einstein. Tidak lama sebelum kematiannya, Friedman memperoleh satu siri penyelesaian kepada persamaan Einstein. Ternyata pengembangan boleh menjadi salah satu sifat umum utama Alam Semesta - sifat paling penting dalam evolusinya. Kerja-kerja saintis Rusia pada mulanya tidak menarik perhatian yang sewajarnya. Mereka dihargai hanya berkaitan dengan penemuan itu E. Hubble anjakan merah dan perkembangan idea moden tentang Alam Semesta yang asalnya panas dan Letupan Besar.

Pada tahun 1927, J. Lemaitre, seorang pelajar dari Eddington, secara bebas daripada Friedman, mengemukakan ideanya tentang asal usul Alam Semesta dan pengembangan selanjutnya dari satu titik. Dia diberi nama "atom bapa" untuk beberapa lama. Lemaitre sendiri secara mutlak menentang imej sedemikian dan, secara umum, tafsiran teologi teorinya. Lemaitre membentangkan proses kemunculan Alam Semesta dalam bentuk Big Bang. Saintis muda itu adalah orang pertama yang cuba mencari kemungkinan kesan Letupan awal. Lemaitre mengakui bahawa sinar kosmik boleh menjadi seperti gema. Ahli astronomi menyedari hipotesisnya hanya selepas ucapan pada tahun 1933, apabila Lemaitre mengemukakan versi baharu konsep pengembangan Alam Semesta - daripada rumpun jirim yang padat dengan saiz terhingga, tetapi sangat kecil.

Tugas membentuk model kosmologi-kosmogonik evolusi yang lebih spesifik dan dibangunkan secara fizikal bagi Alam Semesta yang berkembang telah diselesaikan terutamanya oleh ahli fizik Amerika Gamow, Rusia sejak lahir. George (George Antonovich) Gamow (1904–1968) mula-mula mencadangkan pada tahun 1946 satu teori yang kemudiannya dikenali sebagai "Teori Big Bang" (lebih tepat lagi, "Kesan Besar"). Menurutnya, seluruh Alam Semesta moden yang boleh diperhatikan adalah hasil pengembangan jirim yang sangat cepat, yang sebelum ini berada dalam keadaan super padat, tidak dapat diterangkan dalam rangka kerja fizik moden.

Penyingkiran galaksi tertakluk kepada corak matematik yang luar biasa. Ia berlaku pada kelajuan yang berbeza. Semakin jauh jarak antara galaksi, semakin tinggi kelajuan penyingkiran bersama mereka.

"Kami dapat membina model "penyebaran" galaksi yang diterangkan di atas, " tulis A.A. Gurnshtein, "jika kita tidak menganggap ruang tak terhingga sebenar tiga dimensi, tetapi mengehadkan diri kita dalam model kita hanya pada permukaan - ruang. daripada dua dimensi. Mari kita bayangkan bahawa "seluruh Alam Semesta" terletak pada permukaan tertutup, yang serupa dengan permukaan bola getah yang sentiasa melambung. Biarkan galaksi dalam model kita diwakili oleh titik yang ditanda pada permukaan ini. Apabila ia mengembang, semua jarak antara "galaksi", yang diukur di sepanjang permukaan bola, sememangnya akan meningkat secara sistematik , dan kelajuan kemelesetan "galaksi" akan menjadi lebih besar, semakin besar jarak awal antara mereka. ”

Seperti yang dipercayai oleh Gamow, pengembangan jirim yang bermula pada masa yang sama - dalam bentuk campuran sinaran dan jirim suhu tinggi yang pada mulanya tidak dapat dipisahkan (zarah asas) - juga diperhatikan hari ini dalam bentuk kesan "anjakan merah".

Gamow, bersama rakannya R. Alfer dan R. Herman, meramalkan pada tahun 1948 bahawa sinaran haba elektromagnet isotropik primer yang disejukkan dengan suhu kira-kira 5 K juga perlu diperhatikan.

"Walau bagaimanapun, perkembangan teori itu sebahagian besarnya terhalang oleh sikap skeptikal umum ahli astrofizik pada tahun-tahun itu terhadap kemungkinan menyelesaikan masalah yang hebat itu - untuk memahami" permulaan sejarah seluruh Alam Semesta secara keseluruhan, " tulis A.I. Eremeeva dan F.A. dalam buku mereka "Sejarah Astronomi." Tsitsin. - Sebaliknya, ahli fizik radio menganggap mustahil untuk mengesan pancaran radio terma suhu rendah dalam ruang kosmik dengan bantuan peralatan sedia ada kerana fakta bahawa isyarat sedemikian akan ditenggelamkan oleh pancaran radio bintang, galaksi, medium antara bintang, ringkasnya, oleh bunyi radio kosmik.

Selama hampir dua dekad, konsep Big Bang bagi kebanyakan ahli astronomi kekal sebagai "permainan minda" beberapa ahli fizik dan kosmologi. Hanya kemudiannya ia menjadi jelas bahawa penyelesaian awal masalah itu sebahagian besarnya terhalang oleh jurang dalam hubungan saintifik yang masih wujud antara ahli teori moden dan pemerhati. Pembezaan sains juga memainkan peranan negatif yang signifikan, kerana pakar, walaupun mereka yang bekerja dalam bidang berkaitan, kadang-kadang mengetahui sedikit tentang masalah jiran mereka.

Akibat konsep Alam Semesta yang pada mulanya panas adalah kesimpulan bahawa sebagai warisan dari era ini, jika ia benar-benar berlaku, sisa, atau, seperti yang dipanggil, peninggalan, radiasi dalam julat radio harus dipelihara di mana-mana. Alam semesta.

Pada tahun 1941, ahli astrofizik Kanada E. McKellar menemui fenomena luar biasa - keadaan teruja molekul cyan antara bintang. Suhu pengujaan ialah 2,3 K. Fakta sedemikian boleh menjadi asas untuk kesimpulan bahawa terdapat sinaran penguja yang sepadan dalam ruang kosmik. Walau bagaimanapun, nampaknya pengarang teori Big Bang tidak mengetahui apa-apa tentang penemuan ini. Tidak lama kemudian, ahli astrofizik Soviet I.S. membuktikan bahawa keadaan molekul sianogen ini disebabkan dengan tepat oleh sinaran relik. Shklovsky dan secara bebas beberapa pengarang lain.

Pengiraan oleh A.G. Doroshkevich dan I.D. Novikov pada tahun 1964 menunjukkan bahawa latar belakang gelombang mikro kosmik pada dasarnya dapat dikesan, dan, oleh itu, kesimpulan teori Big Bang boleh disahkan menggunakan pemerhatian. Tidak lama kemudian ia menjadi jelas di belakang bahawa pada masa pengiraan ini, sinaran latar belakang gelombang mikro kosmik telah ditemui di USSR dan Jepun. Di USSR, penemuan ini diterbitkan oleh T.A. Shmaonov pada tahun 1957.

"Tetapi masalahnya adalah," Gurnstein menulis, "bahawa pemerhati dan ahli teori bekerja secara berasingan antara satu sama lain. Tidak ada pertukaran maklumat antara mereka. Pemerhati tidak tahu bagaimana untuk mentafsir dengan betul hasil peliknya. Artikel yang luar biasa mengenai ahli teori tidak disedari.

Menjelang pertengahan tahun enam puluhan, ahli astronomi radio eksperimen mula membina peralatan khas untuk mengesan sinaran latar belakang gelombang mikro kosmik. Tetapi mereka dikalahkan oleh jurutera yang menjalankan penyelidikan mengenai memerangi bunyi radio dalam komunikasi dengan satelit buatan Bumi.

Pada tahun 1965, jurutera radio A. Penzias dan R. Wilson (AS), semasa menguji antena tanduk untuk memerhati satelit American Echo, secara tidak sengaja menemui kewujudan gelombang mikro (pada panjang gelombang 7,35 cm) bunyi radio kosmik, yang tidak bergantung pada arah antena.

Semasa 1966–1967, penemuan ini - penemuan sinaran latar belakang gelombang mikro kosmik Alam Semesta - telah disahkan secara bebas oleh beberapa penyelidik di negara yang berbeza. Ciri-ciri fenomena ini, sepadan dengan sinaran haba keseluruhan Alam Semesta dengan suhu kira-kira 2,7 K, bertepatan dengan ramalan teori Big Bang.

Penulis buku "History of Astronomy" mencatat: "Penemuan sinaran latar belakang gelombang mikro kosmik adalah pencapaian terbesar dalam astronomi pada abad ke-XNUMX dan sebahagian besarnya adalah hasil daripada perkembangan teknologi astronomi radio dan fakta bahawa suasana saintifik. Penemuan ini menjadikannya fakta yang boleh dipercayai sekurang-kurangnya bahawa Alam Semesta (Metagalaxy) benar-benar berkembang Akhirnya, penemuan latar belakang gelombang mikro kosmik menjadi rangsangan yang kuat untuk perkembangan selanjutnya idea tentang Big Bang.

Tahap baru dalam perkembangan idea tentang peringkat awal evolusi Alam Semesta ialah "teori Alam Semesta panas", terutamanya dalam karya Ahli Akademik Ya.B. Zeldovich (1914–1987) dan sekolahnya. Idea tentang sifat pengembangan awal Alam Semesta telah banyak berubah hari ini. Sebagai tambahan kepada kesukaran utama dalam menerangkan "permulaan" sedemikian (ketidakbolehcapaiannya untuk fizik teori moden), kesukaran serius lain ditemui apabila cuba menerangkan yang berikutnya, yang pada dasarnya boleh diakses oleh fizik moden, tetapi masih sangat awal sejarah pengembangan. alam semesta secara keseluruhan.

Untuk mengatasi kesukaran ini, pada tahun 80-an konsep Alam Semesta yang melambung (atau inflasi) telah dicadangkan (A. Gut, Amerika Syarikat; A. D. Linde, USSR). Idea kepelbagaian dan kemunculan berulang pada masa yang berbeza dari alam semesta yang melambung itu sendiri dibincangkan. Oleh itu, idea purba kebangkitan Alam Semesta, idea tentang rantaian kelahiran dan kematian dunia yang tidak berkesudahan dari semua skala, serta konsep alam semesta pulau, lahir sebagai hasil daripada gabungan teori graviti dan pemerhatian, sedang dihidupkan semula hari ini, tetapi pada tahap yang lebih tinggi - kedua-duanya berkaitan dengan skala dan kepelbagaian objek secara kualitatif. Idea ini boleh dianggap sebagai pertanda, dan mungkin permulaan revolusi ketiga dalam gambaran kosmologi dunia."

Pengarang: Samin D.K.

Kami mengesyorkan artikel yang menarik bahagian Penemuan saintifik yang paling penting:

▪ Analisis spektral

▪ tindak balas pembelahan

▪ Peredaran sistemik

Lihat artikel lain bahagian Penemuan saintifik yang paling penting.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan 15.04.2024

Dalam dunia teknologi moden di mana jarak menjadi semakin biasa, mengekalkan hubungan dan rasa dekat adalah penting. Perkembangan terkini dalam kulit tiruan oleh saintis Jerman dari Universiti Saarland mewakili era baharu dalam interaksi maya. Penyelidik Jerman dari Universiti Saarland telah membangunkan filem ultra nipis yang boleh menghantar sensasi sentuhan dari jauh. Teknologi canggih ini menyediakan peluang baharu untuk komunikasi maya, terutamanya bagi mereka yang mendapati diri mereka jauh daripada orang tersayang. Filem ultra-nipis yang dibangunkan oleh penyelidik, hanya 50 mikrometer tebal, boleh disepadukan ke dalam tekstil dan dipakai seperti kulit kedua. Filem ini bertindak sebagai penderia yang mengenali isyarat sentuhan daripada ibu atau ayah, dan sebagai penggerak yang menghantar pergerakan ini kepada bayi. Ibu bapa yang menyentuh fabrik mengaktifkan penderia yang bertindak balas terhadap tekanan dan mengubah bentuk filem ultra-nipis. ini ...>>

Petgugu Global kotoran kucing 15.04.2024

Menjaga haiwan peliharaan selalunya boleh menjadi satu cabaran, terutamanya dalam hal menjaga kebersihan rumah anda. Penyelesaian menarik baharu daripada pemula Global Petgugu telah dipersembahkan, yang akan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemilik kucing dan membantu mereka memastikan rumah mereka bersih dan kemas dengan sempurna. Startup Petgugu Global telah melancarkan tandas kucing unik yang boleh menyiram najis secara automatik, memastikan rumah anda bersih dan segar. Peranti inovatif ini dilengkapi dengan pelbagai sensor pintar yang memantau aktiviti tandas haiwan kesayangan anda dan diaktifkan untuk membersihkan secara automatik selepas digunakan. Peranti ini bersambung ke sistem pembetung dan memastikan penyingkiran sisa yang cekap tanpa memerlukan campur tangan daripada pemilik. Selain itu, tandas mempunyai kapasiti storan boleh siram yang besar, menjadikannya sesuai untuk isi rumah berbilang kucing. Mangkuk sampah kucing Petgugu direka bentuk untuk digunakan dengan sampah larut air dan menawarkan pelbagai jenis tambahan ...>>

Daya tarikan lelaki penyayang 14.04.2024

Stereotaip bahawa wanita lebih suka "budak jahat" telah lama tersebar luas. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh saintis British dari Universiti Monash menawarkan perspektif baru mengenai isu ini. Mereka melihat bagaimana wanita bertindak balas terhadap tanggungjawab emosi lelaki dan kesanggupan untuk membantu orang lain. Penemuan kajian itu boleh mengubah pemahaman kita tentang perkara yang menjadikan lelaki menarik kepada wanita. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Monash membawa kepada penemuan baharu tentang daya tarikan lelaki kepada wanita. Dalam eksperimen itu, wanita ditunjukkan gambar lelaki dengan cerita ringkas tentang tingkah laku mereka dalam pelbagai situasi, termasuk reaksi mereka terhadap pertemuan dengan gelandangan. Sebahagian daripada lelaki itu tidak mengendahkan gelandangan itu, manakala yang lain membantunya, seperti membelikan dia makanan. Kajian mendapati lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan lebih menarik perhatian wanita berbanding lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Irama sirkadian otak berubah mengikut usia 03.01.2016

Banyak proses molekul dan selular, tindak balas biokimia tertakluk kepada jam biologi, yang paling terkenal adalah sirkadian, atau harian. Siang dan malam mengikuti satu sama lain dalam kitaran 24 jam, dan banyak makhluk hidup telah menyesuaikan diri dengan keadaan ini. Bagaimana mereka berfungsi, kita semua tahu dengan baik: pada waktu pagi kita bangun, dan pada waktu petang kita tertidur - ini adalah manifestasi irama sirkadian yang paling jelas. Perkara yang sama berlaku dengan fungsi otak lain yang lebih tinggi, dan dengan sistem hormon, dan dengan pencernaan, dan dengan metabolisme, dan lain-lain. Adalah dipercayai bahawa semua sel dan organ mempunyai jam biologi mereka sendiri, yang mempunyai kebebasan tertentu, tetapi mereka semua entah bagaimana menyemak kerja mereka dengan jam di otak.

Walau bagaimanapun, seperti sistem badan yang lain, jam biologi berubah mengikut masa, iaitu, dengan kata lain, ia menjadi tua. Sebagai contoh, dengan usia, seseorang mula kurang tidur, mula bangun lebih awal pada waktu pagi, dan suhu badannya, yang juga mematuhi irama harian, tidak lagi berubah siang dan malam seperti pada masa muda. Jelas sekali, beberapa perubahan berkaitan usia berkaitan dengan gen yang mengawal jam biologi, tetapi apakah perubahan ini, apa sebenarnya yang berlaku kepada gen sirkadian - terutamanya yang berfungsi di otak - masih kurang diketahui.

Penyelidik di Universiti Pittsburgh membandingkan sampel otak daripada hampir 40 orang yang sama ada tidak lebih tua daripada 60 atau lebih tua daripada 245. Sampel diambil hanya daripada mereka yang mengetahui masa kematian dan yang tidak mempunyai penyakit neuropsikiatri - baik diri mereka sendiri mahupun keluarga ahli. Ahli sains saraf berminat dengan perubahan dalam aktiviti gen yang beroperasi dalam korteks prefrontal (yang diketahui bertanggungjawab untuk fungsi kognitif yang lebih tinggi) dan menunjukkan perubahan diurnal dalam aktiviti. Terdapat sebanyak XNUMX daripadanya; dengan mengaitkan tahap RNA yang dibaca daripada gen tertentu, atau protein yang dikodkan, dengan masa kematian, adalah mungkin untuk menentukan aktivitinya, dan kemudian, dengan membandingkan sampel daripada orang yang berbeza umur, adalah mungkin untuk memahami bagaimana aktiviti gen ini berubah mengikut usia.

Pada orang yang lebih muda, semua gen sirkadian klasik berfungsi dengan irama yang jelas, tetapi dari masa ke masa, dalam kebanyakan mereka, irama itu lancar, iaitu, pada masa yang berlainan dalam sehari mereka mula bekerja dengan cara yang sama. Tetapi pada masa yang sama, dalam fungsi beberapa gen yang sebelum ini tidak bergantung pada masa hari, perubahan harian tiba-tiba muncul. Dalam erti kata lain, tidak patut dikatakan bahawa aktiviti genetik dalam otak berubah hanya dalam satu arah, bahawa semua gen kitaran diurnal secara beransur-ansur kehilangan kitaran mereka - gambaran sebenar sebenarnya lebih rumit.

Sudah tentu, boleh diandaikan bahawa masalah tidur, dan serangan mood yang tidak baik, dan keletihan yang cepat akibat kerja mental pada orang yang lebih tua dikaitkan dengan sistem irama sirkadian yang salah kawal, dan semuanya berpunca daripada perubahan berkaitan usia dalam aktiviti tersebut. daripada gen tertentu. Walau bagaimanapun, adalah baik untuk mengetahui apakah gen ini dan apa sebenarnya yang berlaku kepada mereka, dan langkah penting di sini, seperti yang kita lihat, telah pun dibuat. Mungkin pada masa hadapan adalah mungkin untuk memanjangkan hayat otak yang sihat ke usia tua yang paling dalam, hanya dengan memulihkan fungsi jam biologinya yang betul.

Berita menarik lain:

▪ Kecerdasan buatan mengiktiraf pertuturan senyap

▪ Peti surat membunuh kuman

▪ muzik badan

▪ Jangka hayat Higgs boson diukur

▪ pemasa kiamat

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ Bahagian tapak Keselamatan dan keselamatan. Pemilihan artikel

▪ Artikel Casanova. Ungkapan popular

▪ artikel Bagaimana Pengilang Coca-Cola Memperolehi Ekstrak Daun Coca? Jawapan terperinci

▪ artikel Pelantikan peralatan pelindung diri

▪ artikel Penguat kuasa tiub satu hujung pada tiub 6Zh1P, 6P1P. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Pembesar suara labirin dua hala. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web