Динамическая Вселенная и белые дыры. Юрий Иовлев
Чтение книги онлайн.
Читать онлайн книгу Динамическая Вселенная и белые дыры - Юрий Иовлев страница
Введение. Проблемы современной космологии
Мы живём в трёхмерном мире, который, в настоящее время, обозначаем простым и ёмким словом – Вселенная. В Большом энциклопедическом словаре Вселенная определена, как «Весь существующий материальный мир, безграничный во времени и пространстве, и бесконечно разнообразный по формам, которые материя принимает в процессе своего развития. Это мироздание Вселенная, изучаемая астрономией, – часть материального мира, которая доступна исследованию астрономическими средствами, соответствующими достигнутому уровню развития науки (иногда эту часть Вселенной называют Метагалактикой)». Не удивительно, что человечество с незапамятных времён интересовал вопрос о строении Вселенной. В начале 20-го века доминирующее место заняла тория о возникновении и эволюции нашей Вселенной в результате «Большого взрыва». Общепринятая на данный момент космологическая модель, это модель, описывающая раннее развитие Вселенной, а именно – начало расширения Вселенной, перед которым Вселенная находилась в сингулярном состоянии[1].
Доказательствами «Большого взрыва» стало обнаруженное американским астрономом Весто Слайфером в 1912–1914 годах красное смещение для галактик. В 1929 году Эдвин Хаббл открыл, что красное смещение для далёких галактик больше, чем для близких, и возрастает приблизительно пропорционально расстоянию (закон красного смещения, или закон Хаббла) и объяснил это эффектом Доплера. Однако в последствие выяснилось, что наблюдаемое красное смещение от галактик нельзя объяснить только эффектом Доплера, в него вносит вклад космологическое красное смещение из-за расширения пространства Вселенной. К тому же имеется не только красное но и фиолетовое смещение эффекта Доплера вследствие собственного движения галактик. При этом на больших расстояниях вклад космологического красного смещения становится преобладающим[2]. Таким образом, на самом деле, основной вклад в красное смещение вносит не эффект Доплера, а расширение самого пространства, причём, это расширение идёт с увеличивающейся скоростью, в зависимости от расстояния до космического объекта – чем он дальше, тем с большей скоростью от нас удаляется. В начале 1970-х годов для постоянной Хаббла было принято значение H=53,5(км/с)/Мпк. Наиболее надёжная оценка постоянной Хаббла на 2013 год составляла H=67,8±0,77(км/с)/Мпк[3]. В 2016 году эта оценка была уточнена до H=66,93±0,62(км/с)/Мпк[4]. Следует отметить, что измерения разными методами дают несколько различающиеся значения постоянной Хаббла. Указанные выше значения получены с помощью измерения параметров реликтового излучения на космической обсерватории «Планк». Опубликованные в 2016 году измерения «местного» (в пределах до z < 0,15) значения постоянной Хаббла путём вычисления расстояний до галактик по светимости наблюдающихся в них цефеид на космическом телескопе Хаббла дают оценку в 73,24 ± 1,74 (км/с)/Мпк,[5].
На самом деле, с развитием наблюдательной астрономии и повышения точности измерений, в красном смещении обнаруживалось всё больше странностей. Так, Аристарх Аполлонович Белопольский, обнаружил
1
Wollack E. J. “Cosmology: The study of the Universe. Universe 101: Big Bang Theory”. NASA. 10.12. 2010.
2
А. В. Засов, К. А. Постнов «Галактики и скопления галактик». Общая астрофизика. Фрязино. Век 2. 2006. с. 412. ISBN 5-85099-169-7.
3
Abbott B.P. et al. (LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration) (2016). “Observation of Gravitational Wawes from a Binary Black Hole Merger”. Physical Review Letters 116(6). DOI: 10.1103/PhysRevLett.116.061 102.
4
Ade P. A. R. et al. (Planck Collaboration). “Planc 2013 resaults. I. Overview of products and scientific results”. Astronomy and Astrophysics. 22.03.2013. 1303:5062. arXiv.1303.5062.DOI.10.1051/0004-6361/201321529. Bibcode: 2013arXiv1303.5062P.
5
Riess A. G. et al., “A 2.4 % Determination of the Local Value of the Hubble Constant”. arXiv:164.01424 [astro-ph].