Върти ли се Вселената?

5
1111
Изображение на колебанията в температурата на космическия микровълнов фон (КМФ) от данните на сондата на Wilkinson Microwave Anisotropy Probe, получено чрез наблюдение на цялото небе. Средната температура е 2.725 градуса по Келвин над абсолютната нула, а цветовете представляват малки колебания в температурата. Червените райони са по-топли, а сините райони са по-студени (вариациите са с около 0,0002 градуса). Източник: NASA

Ако започнете да наблюдавате космоса, ще забележите много различни обекти – планети, спътници, звезди, галактики. Всички те имат една обща характеристика – въртят се. А дали цялата Вселена също се върти?

Тази загадка е една от най-изследваните от космолозите, тъй като разкриването ѝ ще ни отговори на фундаментални въпроси за същността на Вселената. Космологията е науката за възникването и развитието на Вселената. Съвременната космология е доминирана от теорията за Големия взрив, като обединява наблюдателна астрономия и физика на частиците.

„Въпросът за въртенето на Вселената е много абстрактен, каквато е и по-голямата част от космологията, но е основополагащ за развитието на този клон на науката“, споделя Тес Джаф, астрофизик от Университета в Мериленд и помощник-изследовател в Центъра за космически полети на Годард на NASA.“ Някои неща не можем да тестваме в лабораторни условия и затова използваме Вселената и нейната геометрия, за да получим данни в областта на фундаменталната физика. “

Времева линия на еволюцията на Вселената. Представяне на еволюцията на Вселената в продължение на 13,77 милиарда години от Големия зврив. Най-лявата част изобразява най-ранния момент. Веднага след него се наблюдава период на т. нар. „инфлация“ – период на рязко разширяване на Вселената. През следващите няколко милиарда години разширението на Вселената постепенно се забавя, след което отново се ускорява. Източник: NASA

Изотропна и хомогенна

В изследване на този фундаментален въпрос за Вселената, изследователите допускат, че тя не се върти, и че е изотропна, тоест изглежда еднаква във всички посоки. Това допускане е в синхрон с уравненията на Айнщан, но не е задължително условие, за да са изпълнени. По този начин изследователите успяват да построят космологичен модел, който описва Вселената.

„Това [допускане] e „вплетено“ в начина, по който провеждаме изчисленията си, по който анализираме данните и като цяло по който разсъждение“, споделя Даниела Сааде, научен сътрудник в Департамента по физика и астрономия от Университета в Нотингам, Обединеното кралство. „Но трябва и да го тестваме. Не можете просто да се надяваме на най-доброто.“

Анимация, която показва как всяка точка може да служи като център на разширяващата се хомогенна Вселена: Източник: http://i.imgur.com/F0o7xwH.gif

За да проверят дали допусканията им за Вселената и фундаменталната физика са правилни, изследователите събират данни и тестват моделите си. И по-конкретно, те използват светлината от космическия микровълнов фон (КМФ) – лъчение, излъчено още при „раждането“ на Вселената – само 380 000 години след Големия взрив. Това е най-старото лъчение, което можем да наблюдаваме, и е истинска съкровищница от информация за космолозите.

КМФ не дава доказателства за въртяща се Вселена

КМФ изглежда почти еднакъв във всяка посока, но съществуват леки колебания в температурата. Те са изключително слаби – от порядъка на десетохилядна от градуса, и се смята, че са причинени от историята, съдържанието и геометрията на Вселената. Чрез изследването на тези колебания, учените могат да установят дали Вселената е огъната по начин, който да говори за въртене или разширение в една посока повече от друга. Измерванията на поляризацията на светлината, и по-точно нейната ориентация, могат по подобен начин да предоставят информация за геометрията на Вселената. (Поляризацията е свойството на вълната, според което тя може да трепти в повече от едно направление.)

Вероятната форма на Вселената според това дали тя се разширява с ускоряващ, забавящ или постоянен темп. Източник: NASA

Изследователите установяват, че светлината от КМФ не дава никакви доказателства за въртяща се Вселена. Проучване установи, че съществува 95% вероятност Вселената да е хомогенна – което означава, че е еднаква във всички посоки в големи мащаби. Следователно Вселената е до голяма степен еднаква и не се върти. Това е извод, който вероятно няма да се промени. Бъдещите измервания на поляризацията на КМФ може да се подобрят през следващите няколко десетилетия, но е малко вероятно новите данни да оспорят досегашните открития.

Едва ли представата ни ще се промени в бъдеще

„Охарактеризирахме сигнала [температурата], който е там, до такава степен, че не можем да получим повече информация от него“, казва Джаф. „Не мисля, че новите данни за поляризацията биха имали голямо влияние върху въпроса за въртенето, точно защото въртенето би породило сигнал, който бихме видели, а това е изключено според данните, които вече имаме.“

Макар че изводът, че Вселената не се върти, е облекчение за космолозите, които са основали своите модели на това предположение, той също така дава интересна гледна точка за мястото на човека във Вселената.

„Първоначално вярвахме, че сме център на Вселената“, споделя Сааде. „Мисля, че наистина е очарователно колко малки и незначителни сме.“

0 0 глас
Оценете статията
Абонирай се
Извести ме за
guest
5 Коментара
стари
нови оценка
Отзиви
Всички коментари