Visata

VISATA

Visatos modeliai

Stacionari ir begalinė Visata. Nors kosmologijos elementų galima įžvelgti daugelio įžimiausių pasaulio mąstytojų pažiūrose, jos apžvalgą pradėsime nuo paties paprasčiausio, bet drauge ir sudėtingiausio Visatos modelio. Tai begalinė laike ir erdvėje, stacionari ir tolydinė Visata. Erdvė joje trimatė, euklidinė. Tokią Visatą – tolygiai užpildytą žvaigždėmis ir galaktikomis euklidinę erdvę – nesunku įsivaizduoti, nors begalybės suvokimas ir sukelia kai kurių sunkumų. Iš pirmo žvilgsnio šie sunkumai atrodė daugiau psichologinio, negu fizinio pobūdžio. nUodugnesnė analizė atskleidė tris tokias Visatos ypatybes, kurių niekaip negalima buuvo suderinti su stebejimų duomenimis. Tai stacionarios, begalinės Visatos paradoksai.

Olberso fotometrinis paradoksas. Nesudėtingi skaičiavimai verčia manyti, kad dangus naktį turėtų švytėti, kaip ištisinis Saulės diskas, nes begalinėje Visatoje žvilgsnis bet kuria kryptimi turėtų remtis į žvaigždės paviršių. Užsidangstymas dujų-dulkių debesims paradokso napanaikina, nes per baigtinį laiko tarpą tie debesys, įkaitę nuo kritančios į juos spindulių energijos, patys pradėtų švytėti.

Neimano gravitacinis paradoksas yra analogikas savo prigimtimi fotometriniam paradoksui, tik čia sumuojasi begalybės žvaigždžių gravitacijos jėga. Bet kurioje erdvės dalyje ji turėtų formuoti neapibrėžtą beegalinę traukos jėgą, kurios tikrumoje nėra.

Termodinaminis paradoksas. Jeigu Visatos egzistavimas praeityje yra begalinis, tada, taikant antrąjį termodinamikos dėsnį, gaunamas pats netikėčiausias sprendimas. Tokiu atveju iandien turėtų būti išnykusios visos žvaigždžių sistemos, subyrėjusios pačios žvaigždės, planetos it kiti dangaus kūnai. Vadinasi, ši

iandieninis mūsų egzistavimas taptų “neįteisintu”.

Einteino ir Fridmano Visatos modeliai. Sekantis žinsnis kosmologijoje buvo Einteino priedas prie reliatyvumo teorijos – stacionarios ir baigtinės Visatos modelis. Visų pirma Einteinas atsisakė begalybės, o vietoj jos į savo lygtis įvedė Λ konstantą. ios konstantos fizikinė prasmė apytiksliai paaiškėja, išreiškus ją jėga, priešinga gravitacijos. Skirtumas tik tas, kad i jėga ne tiek veikia atskirus dangaus kūnus, kiek yra neatskiriama nuo materijos, Einteino modelyje susidaro pusiausvyyra tarp gravitacinės jėgos ir Λ jėgos. Tačiau tuomet erdvė nebetenka euklidinio plokštumo – trimatė erdvė įgyja teigiamą kreivumą ir sudaro uždarą trimatę sferą su kreivumo spinduliu:
R? = 1/?Λ

Fridmano Visatos modelio variantų schema

Einšteino trimatė erdvė yra bekraštė, kaip bekraštis yra dvimatis sferos paviršius, bet, panašiai kaip pastarasis, yra riboto paviršiaus. Taigi tokia erdvė ya baigtinė pagal tūūrį ir pagal joje esantį materijos kiekį. Uždaros trimatės bekraštės erdvės įsivaizduoti nesugebame, šį reiškinį galima apibūdinti tik matematiniais jos parametrų santykiais.

Nepriklausomai nuo gana realaus vidutinio materijos tankumo Visatoje, kurį prognazavo Einšteino Visatos modelis, jis neatitinka tikrovės, nes mus supanti Visata nėra stacionari. Jos savybės, laikui bėgant, keičiasi.

Stebejimai ir Visatos modeliai

1929m. sttebėjimais buvo gautas pirmas fundamentalus argumentas, patvirtinantis Visatos plėtimosi hipotezę. Tai buvo jau anksčiau minėtas empirinis Hablo dėsnis υ = HR. savo laiku buvo bandoma paaiškinti raudonąjį galaktikų spektrų poslinkį fotonų są

ąveika su tarpgalaktine medžiaga; spontaniniu fotonų skilimu, atiduodant energiją neutrino-antineutrino porai ar tarpgalaktinei medžiagai; fotonų senėjimu. Tačiau nė vienas šių teiginių nebuvo iki galo pagrįstas, o dabar visa eilė naujų tiesioginių ir netiesioginių įrodymų byloja apie doplerinę raudonojo poslinkio kilmę ir Visatos plėtim`si. Tokiais įrodymais galima laikyti:
2) empirinio Hablo dėsnio universalumą visai mus supančiai erdvei;
3) raudonojo poslinkio sutapimą optiniame ir radijo spinduliavimo diapazonuose;
4) Visatos amžiausderinimąsi su seniausių žvaigždžių amžiumi;
5) reliktinį pinduliavimą.

Visatos amžius

Jeigu Visata pradėjo plėstis nuo singuliarinio taško, tai šiuo metu turėtų galioti nelygybė:

Tо ? Tžv
(To – šiandieninis Visatos amžius nuo singuliarinio taško, o Tžv – seniausių žvaigždžių amžius)

visatos amžių būtų nesunku apskaičiuoti pagal Hablo konstantą, nes:
Ho = h1 = ŕab/ŕab
(rab – atstumas tarp dviejų Visatos taškų, o ŕab – pirmos eilės laiko išvestinė arba greitis)

pastaruoju metu buvo įprasta manyti, kad Hablo konstanta lygi 75km/s Mps. tačiau pastarieji amerikiečio Aleno Sendidžo darbai rodo, kad šią konstantą tenka sumažinti iki 50,3 km/s Mps. kadangi gana daug astronomų palaikė Hablo konstantos sumažinimo tendenciją, o ir Sendidžo darbo tikslumas bei eksperimentinės medžiagos gausumas bylojo jo išvadų naudai, tolesniuose skaičiavimuose ir mes taikome Ho konstantos reikšmę. Pagal formulę:
To = 1/Ho, nes 1/Ho = rab/ ŕab = To
Visatos amžius pagal ši¹ formulê lygus 19 ? 10(devyntame)metø.

Tačiau gana daug netiesioginių duomenų, o pati plėtimosi teorija byloja, kad Visatos plėtimasis nevyko pastoviu greičiu ir Ha

ablo konstanta to plėtimosi metu taipogi keitėsi.

Naudota literatūra:

A.Ažusienis, A.Juška, G.Kakaras “Astrofizika” 1977m.

Leave a Comment