Элементы большого взрыва, Факторы динамики развития Вселенной, Космический микроволновой фон - Концепция большого взрыва. Механизм образования и эволюции звезд

Вселенная возникла около 15 миллиардов лет назад в виде раскаленного сгустка сверхплотной материи, и с тех пор она расширяется и остывает.

Астрономы употребляют термин "Большой взрыв" в двух взаимосвязанных значениях. С одной стороны этим термином называют само событие, ознаменовавшее зарождение Вселенной около15 миллиардов лет назад; с другой - весь сценарий ее развития с последующим расширением и остыванием.

Факторы динамики развития Вселенной

Концепция Большого взрыва появилась с открытием в 1920_е годы Закона Хаббла. Этот закон описывает простой формулой результаты наблюдений, согласно которым видимая Вселенная расширяется и галактики удаляются друг от друга. Нетрудно, следовательно, мысленно "прокрутить пленку назад" и представить, что в исходный момент, миллиарды лет назад, Вселенная пребывала в сверхплотном состоянии. Такая картина динамики развития Вселенной подтверждается двумя важными факторами:

Космический микроволновой фон

В 1964 году американские физики Арно Пензиас и Роберт Уилсон обнаружили, что Вселенная наполнена электромагнитным излучением в микроволновом диапазоне частот. Последовавшие измерения показали, что это характерное космическое Излучения черного тела (абсолютно черное тело, полностью поглощающее электромагнитное излучение любой частоты, при нагревании излучает энергию в виде волн, равномерно распределенных по всему спектру частот), свойственное объектам с температурой -270 град. С (3К), т. е. всего на три градуса выше абсолютного нуля.

Простая аналогия поможет интерпретировать этот результат. Представим себе, что мы сидим у камина смотрим на угли.

Пока огонь горит ярко, угли кажутся желтыми. По мере затухания пламени угли тускнеют до оранжевого цвета, затем до темно-красного. Когда огонь почти затух, угли перестают испускать видимое излучение, однако, поднеся к ним руку, мы чувствуем жар, что означает, что угли продолжают излучать энергию, но уже в инфракрасном диапазоне частот. Чем холоднее объект, тем ниже излучаемые ним частоты и больше длина волн (Закон Стефана Болцмана). По сути, Пензиас и Уилсон определили температуру "космических углей" Вселенной после того, как она остывала на протяжении 15 миллиардов лет: ее фоновое излучение оказалось в диапазоне микроволновых радиочастот.

Исторически это открытие и предопределило выбор в пользу космической теории Большого взрыва. Другие модели Вселенной (например, Теория стационарной Вселенной) позволяют объяснит факт расширения Вселенной, но не наличие космического микроволнового фона.

Похожие статьи




Элементы большого взрыва, Факторы динамики развития Вселенной, Космический микроволновой фон - Концепция большого взрыва. Механизм образования и эволюции звезд

Предыдущая | Следующая