Kosmologisk konstant • James Trefil, Encyclopedia "To hundrede love i universet"

Kosmologisk konstant

Postulere den generelle relativitetsteori, Albert Einstein var sikker på at universet var stationært, dvs. at galaksernes position i forhold til hinanden praktisk talt ikke ændrer sig. Men han kunne ikke hjælpe med at bemærke, at universet, som følge af Newtons verdensviditetslove, skal komprimeres, hvilket er i modstrid med sund fornuft. For at balancere tyngdekraften, som førte universet til et uundgåeligt og pludseligt sammenbrud, måtte Einstein derfor introducere et ekstra udtryk i ligningerne i den generelle relativitetsteori: kosmologiske udtryk, en slags anti-tyngdekorrigering for en uforklarlig afstødende kraft, der bogstaveligt talt trækker væk galakser og modsætter sig kraften af ​​deres gensidige gravitationstiltrækning. Denne kraft, ifølge Einstein, stiger med afstand med en proportionalitetskoefficient svarende til den såkaldte kosmologisk konstantsom forskeren udpeget af det græske hovedbog Λ (lambda).

Modsigende ved første øjekast kriteriet om teoriets skønhed viste dette tilsætningsstof sig for at være uundgåeligt med henblik på at opretholde dens konsistens. Men efter opdagelsen af ​​universets ekspansion (cm. Hubbles lov), fandt Einstein, at behovet for en kosmologisk konstant forsvandt. Einstein udelukkede straks det kosmologiske medlem fra hans ligninger og kaldte derefter gentagne gange ham det oprindelige udseende i dem af de hårdeste af fejl, han lavede i hele sit liv.

Herefter faldt den kosmologiske konstant næsten til slutningen af ​​det tyvende århundrede i disfavor i teoretisk fysik. Sjældne daredevils blandt teoretiske fysikere, der i det mindste forsøgte at give et tip om hende, der vendte tilbage til universets apparatets model for at forklare dette eller det uopløselige puslespil, blev straks udsat for grusom latterlighed fra kolleger. Og så i slutningen af ​​1990'erne tog fysikens historie en uventet tur, og Λ stolt vendte tilbage til scenen og blev centrum for opmærksomhed.

Big Bang teorien indebærer uundgåeligt spørgsmålet: hvordan vil hele denne præsentation ende? Enten er de galakser, der spredes på et tidspunkt, vendt under indflydelse af gravitationsattraktionens kræfter, og universet vil skrumpe tilbage til et punkt i det øjeblik, der kaldes til tider stort sammenbrud, analogt med big bang; eller universet vil ekspandere til uendelig i rummet i mørket, indtil det bliver til spredt koldt støv som følge heraf varme død. Det ser ud til at den tredje ikke er givet. Som ortodokse kristne ikke ser for sig selv efter et andet alternativs død, bortset fra at gå til himlen eller helvede, har alle kosmologer kun gættet, hvad der er for de to destinier, der er bestemt til universet.

En af metoderne til at opnå et svar på dette spørgsmål var at måle hastigheden af ​​fjernelse af galakser, som er de længste afstande fra jorden – billioner af lysår. Da lyset fra dem gik i jorden i tusinder af år, fra Doppler-skiftet i deres spektre, kan vi beregne, hvor hurtigt de blev fjernet for milliarder af år siden. Ved at sammenligne denne hastighed med den moderne hastighed for spredning af de nærmeste galakser, vil vi finde ud af, hvor meget gravitationstrækkerne har bremset universets ekspansion, og der kan man håbe og beregne sin skæbne.

Måling af graden af ​​fjernelse af galakser i dag er et løseligt problem (cm. Doppler effekt) – det er nok til at måle redshiftet i deres spektralers emissionsspektrum. Det er meget sværere at måle afstanden til disse galakser. For dette har astronomerne brug for en såkaldt. standard stearinlys – et objekt med en kendt begyndende lysstyrkeHvis vi sammenligner strålingsenergien, der når os med den oprindelige energi, der udledes af en sådan genstand i rummet i alle retninger og spredes i det, kan vi estimere afstanden til den.

I 1990'erne formåede astrofysikere endelig at finde en egnet standardlyst-type Ia-supernovae (cm. Kosmiske trekant). Brug af denne metode gav, for at sige det mildt, gådefulde resultater. Ekspansionen af ​​universet er ikke bare ved at bremse ned over tid – det accelererer! Tilsyneladende er der en vis ukendt kraft, der bogstaveligt talt trækker universet fra hinanden – en slags antigravity og så stærk, at den besejrer tyngdekraften, og under påvirkning løber galakser væk med en stadigt stigende hastighed. Og det var nok for astrofysikere at indse denne kendsgerning, da de nødt til at rehabilitere den skændte kosmologiske konstant Λ. Hele kosmologiske teori er endnu engang slået på hovedet, og nu kæmper teoretiske fysikere for at returnere Einsteins "brutale fejl" til sit retmæssige sted i sine teorier. Et andet spørgsmål er, om den kosmologiske konstant vender evigt tilbage til teoretisk fysik.

Se også:

1990Kosmisk trekant

Albert EINSTEIN
Albert Einstein, 1879-1955

En af de største teoretiske fysikere fra det tyvende århundrede. Født i Ulm, Tyskland; Han boede og arbejdede i Tyskland, Schweiz og USA. Sønnen til ejeren af ​​en lille elektrokemisk fabrik i München; I denne by, og begyndte sin formelle uddannelse. Efter familiens forretning faldt i forfald, flyttede Einstein-familien til Italien, og den unge Albert gik til Zürich (Schweiz), hvor han fortsatte sin formelle uddannelse. (Nu er det tid til at debunk den faste myte, at Einstein var en skødesløs studerende i sin ungdom og endda fik to i matematik. Einstein havde ikke problemer med sine studier, men han havde mange disciplinære sanktioner, men problemerne med administrationen af ​​det tyske uddannelsessystem opstod hos mange studerende, fornemt fritænkning.)

I 1901 fik Einstein job på det schweiziske patentkontor i Bern og samme år modtog schweizisk statsborgerskab på grund af akut utilfredshed med det hårde og militariserede regime i Tyskland. I løbet af de syv år, der blev brugt i denne stilling, lavede han sit hovedbidrag til videnskaben, herunder en teoretisk forklaring på den fotoelektriske effekt og den brune bevægelse og den særlige relativitetsteori.I 1909 fik han anerkendelse i akademiske kredse og blev professor i Zürich, derefter Prag Universitet, og til sidst ledet instituttet for fysik. Kaiser Wilhelm i Berlin. Et tidligt ægteskab med medstuderende Mileva Maric (Mileva Maric) mislykkedes; i 1919 skilt Einstein sin første kone og giftede sig snart med sin kusine Elsa.

I samme år kom verdensomspændende berømmelse til Einstein – målinger af afbøjning af lysstråler, når stråler, der passerede i umiddelbar nærhed af solen, begyndte at eksperimentelt bekræfte forudsigelserne af den generelle relativitetsteori. Men som en pacifist og en zionist ved overbevisning fandt Einstein den politiske situation i Tyskland mere og mere uudholdelig. I 1933 forlod videnskabsmanden med sin endelige godkendelse af Adolf Hitler i magten sin historiske hjemland og gik til Princeton (USA) for at fortsætte med at arbejde ved Princeton Institute for Fundamental Research, og i 1940 accepterede han amerikansk statsborgerskab. Under anden verdenskrig sendte han et brev til amerikanske præsident Franklin Roosevelt, hvor han advarede om farerne ved at udvikle atomvåben, selv om det ikke var klartom dette brev ikke blev en slags katalysator, der fik den amerikanske administration til at gennemføre programmet til tidlig oprettelse af en atombombe. Som det måtte være, var Einstein efter krigen en konsekvent fortaler for verdensfred og viet meget tid til fredsbevarelse.

Som en ufattelig modstander af kvantemekanik, har Einstein med sin skepsis over denne teori bidraget meget til udviklingen og forfiningen af ​​sine tilhængere, især hans gamle personlige ven Niels Bohr, af hans ideer. I sine faldende år forsøgte Einstein med succes at forbinde gravitationsteorien med teorierne om andre naturlige kræfter (cm. Universelle teorier).


Like this post? Please share to your friends:
Skriv et svar

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: