Орчлон ертөнц тасралтгүй тэлж байна уу?
Эрт дээр үеэс хүмүүс шөнийн тэнгэрийн оддын гялалзсан байдлыг гайхан биширч, орчлон ертөнцийн мөн чанарын талаар гайхаж ирсэн. Бидний орчлон ертөнц хил хязгаартай юу? Хэмжээ нь хэд вэ? Хөдөлгөөнгүй юу эсвэл хөдөлгөөнтэй юу? Шинжлэх ухаан, ялангуяа астрофизик, одон орон судлал, сансар судлалын салбарын дэвшлийн ачаар бид эдгээр асуултын хариултыг олж авч эхэлж байна. Хамгийн гүнзгий асуултуудын нэг бол: орчлон ертөнц байнга тэлж байна уу, үгүй юу?
Гол нээлтүүд: Орчлон ертөнцийн тэлэлт
20-р зууны эхэн үед эрдэмтдийн дунд орчлон ертөнц хөдөлгөөнгүй бөгөөд мөнхийн гэсэн итгэл үнэмшил давамгайлж байв. Гэсэн хэдий ч 1929 онд Эдвин Хабблын нээлтүүдээр энэ байдал өөрчлөгдсөн. Калифорни дахь Маунт Вилсоны дуран ашиглан Хаббл Сүүн замын цаана орших галактикууд биднээс холдож байгааг ажигласан бөгөөд галактик холдох тусам илүү хурдан хөдөлж байгааг ажигласан. Энэ үзэгдлийг "Хабблын хууль" гэж нэрлэдэг бөгөөд үүнийг энгийн тэгшитгэлээр илэрхийлдэг: \(v = H_0 \dis d\). Энд \(v\) нь галактикийн уналтын хурд, \(d\) нь галактикийн зай, \(H_0\) нь "Хабблын тогтмол" юм.
Энэхүү нээлт нь орчлон ертөнц хөдөлгөөнгүй биш, харин тэлж байгааг баттай нотолж байна. Хэрэв бид цаг хугацааг эргүүлбэл орчлон ертөнцийн бүх бодис - од, галактик, гариг бүр нэгэн цагт "Том тэсрэлт" гэгддэг гайхалтай нягт, халуун цэгт төвлөрч байсныг олж мэдэх болно.
Хөгжлийн механизм
Орчлон ертөнцийн тэлэлт нь галактикууд нэг төвөөс холдож байгаагаас үүдэлтэй биш. Харин энэ нь орон зай өөрөө тэлж, галактикуудыг авч явдаг явдал юм. Энэ үзэгдлийг өргөгдөж буй талхны зуурмаг дахь үзэмтэй харьцуулж болно: зуурмаг өргөгдөх үед бүх үзэм бие биенээсээ холддог. Тиймээс аливаа галактикийн ажиглагч бусад галактикууд тэлэлтийн төвд байгаа мэт холдож байгааг харах болно.
Хөгжлийн нотолгоо
Хабблын хуулиас гадна орчлон ертөнцийн тэлэлтийн онолыг батлах олон тооны нотолгоо байдаг. Үүний нэг хүчтэй нотолгоо бол 1965 онд Арно Пензиас, Роберт Вилсон нар анх нээсэн сансрын богино долгионы дэвсгэр цацраг (CMB) юм. CMB нь Их тэсрэлтийн үлдэгдэл цацраг бөгөөд орчлон ертөнц даяар жигд тархсан байдаг. Энэхүү ажиглалт нь орчлон ертөнц эхэндээ маш халуун, нягт, дараа нь цаг хугацааны явцад тэлж, хөрсөн гэсэн онолыг баталж байна.
Тэлэлтийн онолыг дэмжиж буй өөр нэг ажиглалт бол орчлон ертөнцийн том бүтэц болох галактикийн бөөгнөрөл ба супер бөөгнөрөл юм. Тэлэлтийн загвар нь эдгээр бүтэц нь эртний орчлон ертөнцийн бодисын нягтралын бага зэргийн хэлбэлзлээс үүсэхийг урьдчилан таамаглаж байгаа бөгөөд одоогоор сансар судлалын ажиглалтууд энэ загвартай нийцэж байна.
Харанхуй энерги: Хөгжлийн хөдөлгөгч хүч
Өөр нэг сэтгэл хөдөлгөм нээлт бол орчлон ертөнцийн тэлэлт зөвхөн явагдаад зогсохгүй хурдасч байгаа явдал юм. Үүнийг анх 1990-ээд оны сүүлээр Ia төрлийн супернова буюу маш тод гялбаагаар дэлбэрдэг оддыг ажигласнаар нээсэн. Суперновагийн Космологийн Төсөл болон Өндөр хурдтай Суперновагийн Хайлтын Баг гэсэн хоёр бие даасан баг маш хол байгаа супернова нь төсөөлж байснаас бүдэг байгааг тогтоосон нь орчлон ертөнц хурдассан тэлэлтэд орж байгааг харуулж байна.
Энэхүү хурдассан тэлэлтийн хамгийн өргөн хүлээн зөвшөөрөгдсөн тайлбар бол орчлон ертөнцийн массын энергийг давамгайлдаг бөгөөд таталцлын хүчээр харилцан үйлчилдэг энергийн нэг хэлбэр болох "харанхуй энерги" оршин тогтнох явдал юм. Гэсэн хэдий ч энэхүү харанхуй энергийн яг мөн чанар нь орчин үеийн физикийн хамгийн том нууцуудын нэг хэвээр байна.
Ирээдүйн Орчлонгийн Загвар
Баримтуудыг харгалзан үзвэл орчлон ертөнцийн ирээдүйн талаар бид юу таамаглаж чадах вэ? Эрдэмтэд хэд хэдэн боломжит хувилбарыг авч үзэж байна:
1. Их урагдал: Хэрэв харанхуй энерги орчлон ертөнцийн тэлэлтийг хурдасгасаар байвал зөвхөн галактикууд төдийгүй атомууд болон субатомын хэсгүүд ч мөн тасрах бөгөөд энэ үйл явдлыг "Их урагдал" гэж нэрлэдэг.
2. Их хөлдөлт: Өөр нэг хувилбар бол "мөнхийн тэлэлт" бөгөөд орчлон ертөнц тэлж, хөрсөөр байх бөгөөд одод бүдгэрч, бүх зүйл хүйтэн, харанхуй төлөвт ордог бөгөөд үүнийг "Их хөлдөлт" буюу "дулааны үхэл" гэж нэрлэдэг.
3. Их хямрал: Тэлэлт нь агшилт болж хувирах бөгөөд үүний үр дүнд орчлон ертөнц нэг цэг рүү буцаж шахагдах “Их хямрал” үүсэх тохиолдол бас бий.
4. Хэлбэлзэгч орчлон ертөнц: Энэ тохиолдолд орчлон ертөнц тэлэлт ба агшилтын давтагдсан мөчлөгийг туулж болзошгүй.
Гэсэн хэдий ч одоогийн ажиглалтууд нь харанхуй энерги давамгайлах магадлалтай байгааг харуулж байгаа бөгөөд энэ нь "Том хөлдөлт" хамгийн магадлалтай хувилбар болохыг харуулж байна.
Хариулагдаагүй асуултууд
Тэлж буй орчлон ертөнцийн талаарх бидний ойлголтод ихээхэн ахиц дэвшил гарсан ч олон асуулт хариултгүй хэвээр байна. Харанхуй энергийн мөн чанар, орчлон ертөнц Их тэсрэлтээр яг хэрхэн үүссэн, олон ертөнц оршин тогтнож байгаа эсэх зэрэг нь идэвхтэй судалгааны цөөн хэдэн чиглэл юм.
Дүгнэлт
Орчлон ертөнцийн тэлэлтийн тухай ойлголт нь сансар судлал болон философийг хувьсгал хийсэн. Эдвин Хабблын ажиглалтаас эхлээд сансрын богино долгионы дэвсгэр цацрагийг нээх, харанхуй энергийг судлах хүртэл бүх нотолгоо нь бидний орчлон ертөнц байнга тэлж байгааг харуулж байна. Шийдэгдэх ёстой олон нууц хэвээр байгаа ч бидний ойлголтын урагшлах алхам бүр нь илүү өргөн цар хүрээтэй, илүү гүн гүнзгий сансрын бодит байдалд шинэ цонх нээж өгдөг.
Энэхүү мэдлэг нь зөвхөн шинжлэх ухааны сониуч занг хангаад зогсохгүй орчлон ертөнцийн үүсэл, хувь тавилангийн талаарх гүн гүнзгий сэдвүүдийг хөнддөг. Нэг ёсондоо орчлон ертөнцийг судлах нь асар том бөгөөд нарийн төвөгтэй сансар огторгуй дахь бидний байр суурийг ойлгох хүний аялал бөгөөд шөнийн тэнгэрийг гэрэлтүүлэх одод байгаа цагт энэ эрэл хайгуул үргэлжлэх магадлалтай.
