Præcis 100 år siden, vores opfattelse af Universet var meget forskellige fra i dag. Folk vidste om stjernerne i mælkevejen og vidste, at afstandene til dem, men hvad ingen vidste det. Universet menes statisk, spiraler og ellipser i himlen, tænkte objekter i vores egen galakse. Newtons tyngdekraft er endnu ikke blevet overgået af en ny teori om Einstein, og videnskabelige ideer som Big Bang, mørkt stof og mørkt stof ikke var i høring. Men så, bogstaveligt talt fra hvert årti, begyndte at ske; udbrud til udbrud, og så videre, indtil i dag. Før du krønike Ethan Siegel Medium.com hvordan til at ændre vores opfattelse af Universet i de sidste hundrede år.
Resultaterne af ekspeditionen af Eddington i 1919 viste, at den Generelle relativitetsteori beskriver bøjning af star light nær massive objekter
1910 år: Einstein ‘ s teori blev bekræftet. Den generelle relativitetsteori blev kendt, som gav forudsigelser, der ikke kunne give teorien om Newton: præcession af merkurs bane omkring Solen. Men for videnskabelige teorier var ikke nok bare at forklare noget, som vi har set, hun havde til at lave forudsigelser om, hvad vi ikke har set endnu. Selv i de sidste hundrede år var der masser af gravitationel tidsudvidelse, stærk og svag forstørrelse, tyngdekraften, red shift og så videre — den første var den bøjning af stjernelys, der under en total Solformørkelse, der blev observeret af Eddington og hans kolleger i 1919. Et mål af krumning af lys rundt om Solen, var uforenelig med Einsteins forudsigelser og var ikke korreleret med teorien om Newton. Siden da, er vores forståelse af Universet ændret for evigt.
Discovery Hubble Cepheide-variabel i Andromeda galaksen M31, har åbnet vores Univers
1920-e år. Vi ved endnu ikke, at der ud over mælkevejen er universet, men det ændrede sig i 1920’erne med at arbejde på Edwin Hubble. Se nogle af de spiral stjernetåger på himlen, var han i stand til at lokalisere de enkelte variable stjerner af samme type, der var kendt i mælkevejen. Kun lysstyrken var så lav, at det er direkte pegede på millioner af lysår, der ligger mellem os, hvilket placerer den langt uden for vores galakse. Hubble ikke stoppe der. Han målte hastigheden af recession og afstand til snesevis af galakser, der er betydeligt at udvide grænserne for det kendte Univers.
To lyse og store galakse i midten af Coma-hoben NGC 4889 (til venstre) og en lidt mindre NGC 4874 (til højre), hver mere end en million lysår i størrelsen. Gennem den klynge, som foreslået, er et stort mørkt stof halo
1930. I lang tid troede man, at hvis man kunne måle den hele masse, der er indeholdt i stjernerne, og eventuelt tilføje gas og støv, vil du være i stand til at tælle alt stof i Universet. Dog observere galakser i en tæt klynge (som Coma-hoben), Fritz Zwicky viste, at stjerner og såkaldte “normale sag” (atomer), er ikke tilstrækkeligt til at forklare den indre bevægelse af klynger. Han kaldte det nye stof mørkt stof (dunkle materie), og op til 1970’erne, hans observationer blev stort set ignoreret. Så almindelig sagen undersøgt bedre, og det viste sig, at mørkt stof indeholder en hel del af separate roterende galakser. Nu ved vi, at mørkt stof vægt overstiger den sædvanlige 5 gange.
1940. Selv om de fleste af de eksperimentelle og observationelle ressourcer venstre spionsatellitter, missil konstruktion og udvikling af nuklear teknologi, teoretiske fysikere fortsatte med at arbejde utrætteligt. I 1945, George Gamow udviklet en fuld ekstrapolation af ekspanderende Univers: hvis universet udvider sig og afkøles en gang i fortiden, bør det have været tættere og varmere. Derfor, når i fortiden var der et tidspunkt, hvor universet var for varmt og neutrale atomer ikke kunne danne, og før, at atomkerner ikke kunne danne sig. Hvis så, derefter, før dannelsen af nogen stjerner spørgsmål om Universet begyndte med de letteste grundstoffer, og i dag er det muligt at observere efterglød temperatur i alle retninger — kun et par grader over det absolutte nulpunkt. I dag er denne teori er kendt som Big Bang-teorien, og i 1940-erne ikke engang vidste, hvor stor den er.
1950. De konkurrerende idé om Big Bang hypotesen var stationær model af Universet, der er foreslået af Fred Hoyle og andre. Rammende, begge sider hævdede, at alle de tunge grundstoffer, der er til stede på Jorden i dag, blev skabt i det tidlige Univers. Hoyle og hans kolleger hævdede, at de ikke blev lavet i den tidlige, varme, tætte staten, men snarere i tidligere generationer af stjerner. Hoyle, sammen med sine kolleger, Willie Fowler og Margaret Burbidge, forklaret i detaljer, som elementer til at opbygge det periodiske system, og i den proces af atomare fusioner i stjerner. Interessant nok, de forudsagde syntese af carbon ud fra helium i en proces, som vi aldrig før havde observeret: triple-alfa processen, som kræver, at eksistensen af en ny tilstand af kulstof. Denne betingelse blev opdaget af Fowler et par år efter den oprindelige prognose Hoyle og er i dag kendt som Hoyle stat af kulstof. Så fandt vi ud af, at alle de tunge grundstoffer, der findes på Jorden har deres oprindelse i alle tidligere generationer af stjerner.
Hvis vi kan se, mikrobølgeovn lys, nattehimlen ville ligne en grøn oval med en temperatur på 2,7 Kelvin, med den “støj” i midten, lavet varm ved bidrag af vores galaktiske plan. Denne uniform stråling med cerotelium række viser eftergløden af Big Bang er den kosmiske mikrobølge baggrund
1960’erne. Efter 20 års diskussioner, den vigtigste observation, som ville afgøre, Universet blev foretaget: opdagelsen af den forventede efterglød fra Big Bang, eller kosmiske baggrundsstråling. Denne uniform stråling med en temperatur på 2,725 Kelvin blev opdaget i 1965 af Arno Penzias og Bob Wilson, ingen af dem indså straks, at der kom. Kun med tiden ternately spektrum af denne stråling og dens udsving, der blev målt, og viste, at vores univers begyndte med “eksplosion”.
Den tidligste fase af Universet før Big Bang, der er alle de oprindelige betingelser for alle, som vi ser i dag. Det var en god idé Alan Guth: kosmisk inflation
1970. I slutningen af 1979 unge videnskabsmand udklækket sin idé. Alan Guth var på udkig efter en måde at løse nogle af de uforklarlige problemer med Big Bang — hvorfor universet er så flad plads, hvorfor er det den samme temperatur i alle retninger og hvorfor er der ingen relikvier af de højere energi — og kom til tanken om kosmisk inflation. Ifølge denne idé, før universet kom i et varmt tætte stat, en stat, en eksponentiel ekspansion, når al den energi, der var forbundet med stoffet på plads. Det tog flere forbedringer af de oprindelige ideer i ghouta, til at danne den moderne teori om inflation, men efterfølgende bemærkninger — herunder udsving i den kosmiske mikrobølge baggrund, bekræftede hendes forudsigelse. Universet ikke kun begyndte med en eksplosion, men hun havde andre særlige status, selv før der var denne Store Eksplosion.
Resterne af supernovaen 1987a, der ligger i den Store Magellanske sky, 165 000 lysår fra os. Over tre hundrede århundreder, det var det tætteste observerede supernova til Jorden
1980. Det kan synes, at der var noget alvorligt, men i 1987 fra Jorden observeret den nærmeste supernova. Dette sker en gang i hundrede år. Det var også den første supernova, der skete, da vi havde detektorer er i stand til at finde neutrinoer, født i løbet af sådanne begivenheder. Selv om vi har set mange supernovaer i andre galakser, vi har aldrig set dem så tæt på, at være vidne til den neutrino fra dem. Disse neutrinoer 20 eller deromkring, markerede begyndelsen af neutrino astronomi, og den efterfølgende udvikling, der førte til svingninger neutrinoer, opdagelsen af neutrino masser og neutrinoer fra supernovaer, der opstår i galakser millioner af lysår fra os. Hvis moderne vore detektorer var velfungerende på det rigtige tidspunkt, den næste supernova ville fange hundredvis af tusindvis af neutrinoer.
Fire mulige skæbner i Universet, den sidste, der passer bedst til data: universet er mørk energi. Det blev først opdaget gennem observationer af fjerne supernovaer
1990. Hvis du troede, at mørkt stof og åbning af Universets begyndelse, var en stor opdagelse, forestille sig, hvad et chok, var i 1998, da han opdagede, at Universet er at vente til slutningen. Historisk set, vi havde forestillet os tre mulige skæbner:
- Universets udvidelse ikke vil være tilstrækkelig til at overvinde tyngdekraften, der trækker på alt, og universet vil skrumpe ind igen i den Store Kompression
- Universets udvidelse vil være for meget, og alle de kombinerede tyngdekraften vil scatter, og universet vil fryse
- Eller vil vi finde os på grænsen af disse to resultater og sats af ekspansion, vil uden problemer har tendens til nul, men aldrig vil nå: en Kritisk univers
I stedet, men af fjerne supernovaer, der viste, at Universets udvidelse accelererer, og at fra og med udløbet gang i en fjern galakse hurtigere bevæge sig væk fra hinanden. Universet ikke bare fryse, men alle galakser, der ikke er bundet til en anden, i sidste ende forsvinder over vores kosmiske horisont. Ud over galakser i vores lokale gruppe, ingen galakse, mælkevejen, vil ikke opfylde, og vores skæbne er koldt og ensomt. I 100 milliarder år vil vi ikke se nogen galakser, udover vores egne.
2000. Vores målinger af svingninger (eller mangler) fra eftergløden af Big Bang har lært os utroligt: vi lærte præcis, hvad universet er lavet. Data fra COBE data er erstattet med SATELLITTEN, som til gengæld forbedret planke. Alle sammen, at de data af stor-skala strukturer fra store undersøgelser af galakser (som 2dF og sds ‘ er) og data for at fjerne supernovaer har givet os det moderne billede af Universet:
- 0,01% af den stråling i form af fotoner
- 0,1% af neutrinoer, der gør en let bidrag til den gravitationelle glorier omkring galakser og klynger,
- 4,9% af almindeligt stof, som omfatter alle, der er sammensat af atomare partikler,
- 27% af mørkt stof eller den mystiske, ikke-interagerende (bortset fra tyngdekraften) partikler, der kan give struktur af Universet, som vi observerer,
- 68% mørk energi, som er forbundet til den plads.
2010-e. I dette årti er ikke slut endnu, men vi har allerede fundet vores første potentielt beboelig planet magen til Jorden (men meget fjernt), blandt de tusinder og atter tusinder af nye exoplaneter ved at missionen “Kepler” NASA. Det kan ikke være den største opdagelse af de ti år, fordi den direkte detektion af gravitationsbølger LIGO er lavet, bekræftet det billede, der tegnes af Einstein i 1915. Efter mere end et århundrede efter, at Einstein ‘ s teori blev først udfordret Newton, den Generelle relativitetsteori er gået gennem alle de prøver og tests, der er blevet foreslået.
Den videnskabelige historie er stadig skrives, og der er meget i Universet for at blive opdaget. Men disse 11 trin, der førte os ud af Universet, af ukendt alder, ikke større end vores galakse, består for det meste af stjerner i en ekspanderende, køling Univers styret af mørkt stof, mørk energi og vores almindelige spørgsmål. Der er mange potentielt beboelige planeter, det er 13,8 milliarder år gammel, og det startede med Big Bang, som i sig selv er kommet fra den kosmiske inflation. Vi lærte om oprindelsen af Universet, hendes skæbne, udseende, struktur og størrelse — alle i 100 år. Måske de næste 100 år vil være fuld af overraskelser, at vi ikke kan forestille dig.
11 videnskabelige resultater af de sidste 100 år, der gav os Univers
Ilya Hel