An bhfuil an Cruinne ag Leathnú i gCónaí?
Ó aimsir na sean, bhí daoine faoi dhraíocht ag lonrachas na réaltaí sa spéir oíche agus bhí siad ag smaoineamh ar nádúr na cruinne. An bhfuil teorainn lenár gcruinne? Cad é a méid? An bhfuil sí statach nó ag gluaiseacht? Le dul chun cinn san eolaíocht, go háirithe san astroifisic, san réalteolaíocht agus sa chosmeolaíocht, táimid ag tosú ag fáil freagraí ar na ceisteanna seo. Ceann de na ceisteanna is doimhne ná: an bhfuil an chruinne ag leathnú i gcónaí nó nach bhfuil?
Príomhfhionnachtana: Leathnú na Cruinne
Go luath san 20ú haois, ba é an creideamh ba mhó a bhí ag eolaithe ná go raibh an chruinne statach agus síoraí. Mar sin féin, d'athraigh sé seo le fionnachtana Edwin Hubble i 1929. Ag baint úsáide as teileascóp Mount Wilson i California, thug Hubble faoi deara go raibh réaltraí lasmuigh den Bhealach na Bó Finne ag bogadh uainn, agus dá faide uainn an réaltra, is ea is tapúla a bhí sé ag bogadh. Tugtar "Dlí Hubble" ar an bhfeiniméan seo, a léirítear leis an gcothromóid shimplí: \(v = H_0 \times d\). I gcás ina seasann \(v\) do luas cúlú na réaltra, \(d\) d'achar na réaltra, agus \(H_0\) don "tairiseach Hubble".
Soláthraíonn an fionnachtain seo fianaise láidir nach bhfuil an chruinne statach, ach go bhfuil sí ag leathnú. Dá ndéanfaimis an t-am a aisiompú, gheobhaimis amach go raibh an t-ábhar go léir sa chruinne—gach réalta, réaltra, agus pláinéad—comhchruinnithe tráth i bpointe amháin, thar a bheith dlúth agus te, ar a dtugtar an “Big Bang”.
Sásra Forbartha
Ní réaltraí ag bogadh ar shiúl ó lárphointe amháin is cúis le leathnú na cruinne. Ina áit sin, is é an spás féin atá ag leathnú, ag iompar réaltraí leis. Is féidir an feiniméan seo a chur i gcomparáid le rísíní i dtaos aráin atá ag ardú: de réir mar a ardaíonn an taos, bogann na rísíní go léir óna chéile. Dá bhrí sin, d’fheicfeadh aon bhreathnóir in aon réaltra réaltraí eile ag bogadh ar shiúl, amhail is dá mba i lár an leathnú a bheadh siad.
Fianaise ar Fhorbairt
Chomh maith le Dlí Hubble, tá neart fianaise eile ann a thacaíonn le teoiric leathnú na cruinne. Píosa fianaise láidir amháin is ea an radaíocht chúlra micreathonnta cosmach (CMB), a d'aimsigh Arno Penzias agus Robert Wilson den chéad uair i 1965. Is radaíocht iarmharach ón Big Bang í an CMB agus tá sí dáilte go cothrom ar fud na cruinne. Tacaíonn an bhreathnóireacht seo leis an teoiric go raibh an chruinne an-te agus dlúth ar dtús, ansin gur leathnaigh sí agus gur fhuaraigh sí le himeacht ama.
Breathnóireacht eile a thacaíonn leis an teoiric leathnaithe is ea na struchtúir mhóra sa chruinne: braislí réaltra agus sárbhraislí. Réamhaisnéisíonn an tsamhail leathnaithe foirmiú na struchtúr seo ó luaineachtaí beaga i ndlús na hábhair sa chruinne luath, agus tá breathnóireachtaí cosmaíocha go dtí seo ag teacht leis an tsamhail seo.
Fuinneamh Dorcha: Tiománaí Forbartha
Fionnachtain spreagúil eile is ea go bhfuil leathnú na cruinne ní hamháin ag tarlú, ach go bhfuil sé ag luasghéarú freisin. Aimsíodh é seo den chéad uair ag deireadh na 1990idí trí bhreathnuithe ar shárnóvaí de chineál Ia — réaltaí a phléascann le splancanna thar a bheith geal. Fuair dhá fhoireann neamhspleácha, an Supernova Cosmology Project agus an High-z Supernova Search Team, amach go raibh sárnóvaí an-i bhfad i gcéin níos laige ná mar a bhíothas ag súil leis, rud a léiríonn go raibh leathnú luathaithe ag teacht ar an gcruinne.
Is é an míniú is forleithne ar an leathnú luathaithe seo ná go bhfuil “fuinneamh dorcha” ann, cineál fuinnimh a bhfuil smacht aici ar an bhfuinneamh maise sa chruinne agus a idirghníomhaíonn go himtharraingteach. Mar sin féin, tá nádúr cruinn an fhuinnimh dhorcha seo fós ar cheann de na rúndiamhra is mó sa fhisic nua-aimseartha.
Múnla Cruinne Todhchaí
Agus na fíricí á gcur san áireamh, cad is féidir linn a thuar faoi thodhchaí na cruinne? Tá eolaithe ag breithniú roinnt cásanna féideartha:
1. An Stróic Mhór: Má leanann an fuinneamh dorcha de bheith ag luasghéarú leathnú na cruinne, ní hamháin go ndéanfar réaltraí a stróiceadh, ach adaimh agus cáithníní fo-adamhacha freisin, i gcás ar a dtugtar an “Stróic Mhór”.
2. Reo Mór: Rogha eile is ea “leathnú síoraí,” áit a leanann an chruinne ag leathnú agus ag fuarú, go dtí go bhfaigheann na réaltaí bás agus go gcríochnaíonn gach rud i riocht fuar, dorcha, ar a dtugtar an “Reo Mór” nó “bás teasa”.
3. Géarchéim Mhór: Tá cás ann freisin inar féidir le leathnú a aisiompú ina chrapadh, rud a eascraíonn i “Géarchéim Mhór” - an chruinne ag comhbhrú ar ais i bpointe aonair.
4. Cruinne Luascach: Sa chás seo, d’fhéadfadh timthriallta athfhillteacha leathnúcháin agus crapadh a bheith ag an gcruinne.
Mar sin féin, tugann breathnuithe reatha le fios go leanfaidh an fuinneamh dorcha de bheith i réim, rud a thugann le fios gurb é an “Reo Mór” an cás is dóichí.
Ceisteanna Gan Fhreagra
Cé go bhfuil go leor dul chun cinn déanta inár dtuiscint ar an gcruinne atá ag leathnú, tá go leor ceisteanna gan freagra fós. Níl i nádúr an fhuinnimh dhorcha, conas go díreach a thosaigh an chruinne leis an Big Bang, agus cibé an bhfuil ilchruinne ann nó nach bhfuil ach cúpla réimse taighde gníomhach.
Conclúid
Tá réabhlóid déanta ag coincheap leathnú na cruinne ar an gcosmeolaíocht agus ar an bhfealsúnacht. Ó bhreathnuithe Edwin Hubble go dtí fionnachtain radaíocht chúlra micreathonnta cosmach agus staidéar an fhuinnimh dhorcha, tugann gach fianaise le fios go bhfuil ár gcruinne ag leathnú i gcónaí. Cé go bhfuil go leor rúndiamhra le réiteach fós, osclaíonn gach céim chun cinn inár dtuiscint fuinneog nua ar réaltacht chosmach níos leithne agus níos doimhne.
Ní hamháin go sásaíonn an t-eolas seo fiosracht eolaíoch ach baineann sé freisin le téamaí doimhne faoi bhunús agus cinniúint na cruinne. Ar bhealach, is turas daonna é staidéar na cruinne chun ár n-áit sa chosmas ollmhór casta a thuiscint, rompu a leanfaidh ar aghaidh chomh fada agus a bheidh réaltaí ann chun spéartha na hoíche a lasadh.
