Kezdőoldal » Tudományok » Természettudományok » Az Univerzum minden irányban...

Az Univerzum minden irányban egyenletesen tágul?

Figyelt kérdés

2016. jún. 5. 12:17
 1/7 anonim ***** válasza:
100%

Van egy úgynevezett kozmológiai elv. Azt mondja ki, hogy az univerzum homogén és izotróp. Ez azt jelenti, hogy az univerzum bármely pontján a megfigyelők ugyanazt észlelik, nevezetesen, hogy tőlük minden távolodik. Minél messzebb van az objektum, annál nagyobb sebességgel távolodik, ez a Hubble-törvény. Ha vesszük az univerzum három pontját, A-t, B-t és C-t úgy, hogy egy vonalon legyen mindhárom és B-től A ugyanolyan messze legyen, mint B-től a C, akkor valamilyen sebességgel távolodni fog B-től A és C is, viszont mivel A és C között kétszer akkora a távolság, mint A és B vagy C és B között, ezért A C-től kétszer olyan gyorsan távolodik, mint A a B-től vagy B a C-től. Ezt a kozmológia elv lapján mondhatjuk, viszont pont ezt mondja a Hubble-törvény is, ennek értelmében a Hubble-törvény felismerése a kozmológiai-elv bizonyítéka vagy fordítva a kozmológiai elvből leszármaztatható a Hubble-törvény.


Egy kis kiegészítés még:


A 20-as évek elején fedezték fel, hogy a cefeida típusú változócsillagok pulzációs periódusa és abszolút fényessége között szoros összefüggés található. Tehát, ha megmérjük a periódust, amit megtudunk mérni, akkor ki tudjuk számolni, hogy kb. mekkora az abszolút fényessége, ha emellé megmérjük még a látszó fényességét is, akkor ki tudjuk számolni, hogy milyen messzi van tőlünk a csillag. Ez volt a kiinduló pont. Hubble a 20-as évek közepefele ráállt az Andromeda-ködre és a benne található fényesebb változócsillagok mérésével kiszámolta, hogy kb. 900 000 fényévre van, ami vagy egy nagyságrenddel távolabb van a Tejút legtávolabbi csillagjainál is, tehát az egy másik csillagcsoportosulás, egy másik galaxis. Innentől Andromeda-galaxis. Ezután Hubble még vagy 17-18 galaxist felfedezett és a távolságaik mérésekor meghatározta azt is, hogy mekkora sebességgel haladnak, ezt a színképben fellépő vonaleltolódásból lehet meghatározni, amelyet a galaxis radiális sebességéből származó Doppler-effektus okozott. Összevetve a mért adatokat azt találta, hogy a galaxisok sebessége függ a tőlünk mért távolságától, méghozzá lineárisan. Így:

v = H_0 r

ahol v a távolodási sebesség, r a távolság és H_0 a Hubble állandó vagy inkább paraméter, mert nem teljesen állandó. Így fedezte fel Hubble a róla elnevezett törvényt. Na most, ha kimértük azt, hogy minden homogén és izotróp módon tágul, akkor az időben visszafele haladva az univerzumnak össze kell menni, így a távoli múltra extrapolálva, tehát következtetve biztosan volt egy olyan pont, amikor az Univerzum egy szingularitás volt, végtelen sűrűséggel és hőmérséklettel. Innen az Ősrobbanás elmélet, ekkor jött létre a téridő. Ez önmagában még nem győzte volna meg a tudományos közösséget az elmélet érvényességéről, viszont az elkövetkező évtizedekben két mérnöknek véletlenül, szó szerint véletlenül sikerült felfedeznie a kozmikus háttérsugárzást, amelyből egyértelműen arra lehet következtetni, hogy az univerzum egykor kb. 1000-szer kisebb volt, mint ma és ennek felismerése közben sikerült még az emberiség által detektált legtökéletesebb feketetest-sugárzást is kimérni. Innentől kezdet elfogadottá válni az Ősrobbanás elmélet, ez úgy a 90-es évek kezdetére tehető. Viszont voltak problémák az elmélettel, mint pl hogy a horizont két átellenes pontján belépő kozmikus háttársugárzás fotonjai hogy lehettek egykor termikus egyensúlyban, hiszen mi ezt mértük vagy hogy a világegyetemünk görbültsége miért van közel a síkhoz vagy hogy mi okozta a mai struktúrát az anyagban, illetve ami ehhez köthető, hogy honnan vannak inhomogenitások a háttérsugárzásban. Erre jött az infláció ötlete, amely az összes felsorolt problémát megoldotta azzal, hogy az univerzum nagyon korai állapotában 10^{-31} másodperc alatt 30 nagyságrendet tágult a világegyetem, így az akkor termikus egyensúlyban lévő fotonok kikerültek a horizontból és ők ma csak visszatérnek, ezért lehetnek nagy pontossággal ugyanolyan hőmérsékletűek. Akármilyen görbültsége is volt az univerzumnak kezdetben, emiatt az elképesztő mértékű tágulás miatt síkhoz nagyon közeli állapotba került a világegyetem. A harmadik problémát pedig ez úgy oldja fel, hogy a kezdetben jelenlévő energiasűrűségben voltak természetes jellegű kvantumfluktuációk, amelyek az infláció során megnövekedtek, így olyan inhomogenitást létrehozva, amelyet aztán később a gravitáció tovább tudott növelni.

2016. jún. 5. 13:28
Hasznos számodra ez a válasz?
 2/7 anonim ***** válasza:
100%
Az eddigi mérések alapján igen.
2016. jún. 5. 13:30
Hasznos számodra ez a válasz?
 3/7 Szirty ***** válasza:
68%

"Ez azt jelenti, hogy az univerzum bármely pontján a megfigyelők ugyanazt észlelik, nevezetesen, hogy tőlük minden távolodik."


Miért nem mond ellent ennek az a tény, hogy egyes galaxisok egymással ütköznek?

2016. jún. 5. 14:08
Hasznos számodra ez a válasz?
 4/7 anonim ***** válasza:
100%
Ja igen, erről is akartam írni. Az ok alapvetően, hogy jelen van a gravitáció is. A Hubble-törvény sérül kis és nagy távolságokon is. A galaxisok mozognak, van sebességük, amikor "nagyon" közel vannak hozzánk, akkor a galaxisok normális mozgásából származó sebesség összemérhető a Hubble-törvényből származó, a világegyetem tágulásából származó távolodási sebességgel. Ezért nem a valódi hozzánk mért, eredő sebességet fogja megadni a Hubble-törvény, hanem csak a távolodásból származó komponenst. Nagy távolságok esetén, nagy sebességeknél ez elhanyagolhatóvá válik, de lesznek más problémák. Galaxishalmazokban könnyen előfordul az, hogy az egymáshoz közel lévő galaxisok esetében a gravitációs tér legyőzi az univerzum tágulásából származó távolodást és ennek a végeredménye lesz az, amikor ütköznek a galaxisok.
2016. jún. 5. 14:27
Hasznos számodra ez a válasz?
 5/7 A kérdező kommentje:
De ha minden irányban egyenletesen tágul, akkor hogy lehet, hogy síkhoz közeli állapotban van? Nem inkább valami gömbhöz hasonló formája kellene, hogy legyen?
2016. jún. 5. 15:52
 6/7 anonim ***** válasza:
100%
Itt nem arról van szó, hogy milyen alakú a világegyetem, hanem arról, hogy abban a matematikai modellben, amelyben leírjuk a világot milyen a téridő görbültsége. Ezt nem is tudjuk ugye elképzelni, mert ha veszel egy kétdimenziós felületet, annak a görbültségét csak a harmadik dimenzió segítségével tudod elképzelni. Ennek megfelelően háromdimenziós tér vagy négydimenziós térdidő görbültségét csak négy, illetve öt dimenzióban lehetne elképzelni, de erre nem vagyunk képesek. Az univerzum alakját talán gömbnek lehetne elképzelni, de nem tudom, azt se tudom, hogy van-e aki tudja, hogy milyen alakú. Tehát még egyszer: Az univerzum metrikájának közel síksága nem az univerzum alakját jelenti.
2016. jún. 5. 18:41
Hasznos számodra ez a válasz?
 7/7 A kérdező kommentje:

Félreértettem, így már megvan!

Köszönöm a válaszokat.

2016. jún. 5. 18:49

Kapcsolódó kérdések:





Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu

A weboldalon megjelenő anyagok nem minősülnek szerkesztői tartalomnak, előzetes ellenőrzésen nem esnek át, az üzemeltető véleményét nem tükrözik.
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!