Khái niệm vụ nổ lớn. Lịch sử và bản chất của khám phá khoa học

KHÁM PHÁ KHOA HỌC QUAN TRỌNG NHẤT
Thư viện miễn phí / Cẩm nang / Những khám phá khoa học quan trọng nhất

Khái niệm vụ nổ lớn. Lịch sử và bản chất của khám phá khoa học

Những khám phá khoa học quan trọng nhất

Cẩm nang / Những khám phá khoa học quan trọng nhất

Khả năng vũ trụ giãn nở được dự đoán về mặt lý thuyết là một trong những hệ quả của việc áp dụng thuyết tương đối tổng quát vào việc giải các bài toán vũ trụ. Những công trình đầu tiên trong lĩnh vực này thuộc về nhà toán học tài năng Liên Xô Alexander Alexandrovich Friedman (1888–1925). Ông được biết đến rộng rãi với tư cách là nhà địa vật lý-khí tượng học, chuyên gia về các vấn đề ứng dụng của động lực khí quyển. Nhưng Friedman đã dành nhiều thời gian để phân tích toán học tìm nghiệm của các phương trình vũ trụ của Einstein. Không lâu trước khi qua đời, Friedman đã thu được một loạt nghiệm của các phương trình Einstein. Hóa ra sự giãn nở có thể là một trong những đặc tính chung chính của Vũ trụ - thuộc tính quan trọng nhất trong quá trình tiến hóa của nó. Các công trình của nhà khoa học Nga ban đầu không thu hút được sự chú ý đúng mức. Chúng chỉ được đánh giá cao khi liên quan đến việc phát hiện ra E. Hubble dịch chuyển đỏ và sự phát triển của những ý tưởng hiện đại về Vũ trụ nóng ban đầu và Vụ nổ lớn.

Năm 1927, J. Lemaitre, một sinh viên đến từ Eddington, độc lập với Friedman, đưa ra ý tưởng của mình về nguồn gốc của Vũ trụ và sự giãn nở xa hơn của nó từ một điểm. Cô được mệnh danh là “nguyên tử cha” trong một thời gian. Bản thân Lemaitre đã dứt khoát chống lại hình ảnh như vậy và nói chung là cách giải thích thần học về lý thuyết của ông. Lemaitre trình bày quá trình xuất hiện của Vũ trụ dưới dạng Vụ nổ lớn. Nhà khoa học trẻ là người đầu tiên cố gắng tìm kiếm dấu vết có thể xảy ra của Vụ nổ ban đầu. Lemaitre thừa nhận rằng tia vũ trụ có thể là một tiếng vang như vậy. Các nhà thiên văn học chỉ chú ý đến giả thuyết của ông sau một bài phát biểu vào năm 1933, khi Lemaitre đưa ra một phiên bản mới của khái niệm về sự giãn nở của Vũ trụ - từ một khối vật chất dày đặc có kích thước hữu hạn nhưng rất nhỏ.

Nhiệm vụ hình thành một mô hình vũ trụ-vũ trụ tiến hóa phát triển về mặt vật lý, cụ thể hơn của Vũ trụ đang giãn nở đã được giải quyết chủ yếu bởi nhà vật lý người Mỹ Gamow, người Nga gốc Nga. George (George Antonovich) Gamow (1904–1968) lần đầu tiên đề xuất vào năm 1946 một lý thuyết mà sau này được gọi là “Lý thuyết Vụ nổ lớn” (chính xác hơn là “Tác động lớn”). Theo đó, toàn bộ Vũ trụ hiện đại có thể quan sát được là kết quả của sự giãn nở nhanh chóng đến mức thảm khốc của vật chất, trước đây ở trạng thái siêu đậm đặc, không thể mô tả được trong khuôn khổ vật lý hiện đại.

Việc loại bỏ các thiên hà tuân theo các mô hình toán học bất thường. Nó xảy ra ở tốc độ khác nhau. Khoảng cách giữa các thiên hà càng lớn thì tốc độ loại bỏ lẫn nhau của chúng càng cao.

A.A. Gurnshtein viết: “Chúng ta có thể xây dựng một mô hình về sự “tán xạ” của các thiên hà được mô tả ở trên, “nếu chúng ta không xem xét không gian vô hạn thực sự của ba chiều, mà chỉ giới hạn bản thân trong mô hình của chúng ta ở bề mặt - không gian có hai chiều. Chúng ta hãy tưởng tượng rằng "toàn bộ Vũ trụ" nằm trên một bề mặt khép kín nào đó, tương tự như bề mặt của một quả bóng cao su liên tục phồng lên. Hãy để các thiên hà trong mô hình của chúng ta được biểu diễn bằng các điểm được đánh dấu trên bề mặt này Khi nó phồng lên, tất cả khoảng cách giữa các "thiên hà", được đo dọc theo bề mặt của quả bóng, thực sự sẽ tăng lên một cách có hệ thống, và tốc độ lùi xa của các "thiên hà" sẽ càng lớn, khoảng cách ban đầu giữa chúng càng lớn. ”

Như Gamow tin tưởng, sự giãn nở của vật chất bắt đầu cùng lúc - dưới dạng hỗn hợp nhiệt độ cao ban đầu không thể tách rời của bức xạ và vật chất (các hạt cơ bản) - vẫn được quan sát thấy cho đến ngày nay dưới dạng hiệu ứng “dịch chuyển đỏ”.

Gamow, cùng với các cộng tác viên của ông là R. Alpher và R. Herman, đã dự đoán vào năm 1948 rằng bức xạ nhiệt điện từ đẳng hướng sơ cấp được làm lạnh ở nhiệt độ khoảng 5 K cũng có thể được quan sát thấy.

A.I. Eremeeva và F.A. trong cuốn sách “Lịch sử Thiên văn học” của Tsitsin. - Mặt khác, các nhà vật lý vô tuyến cho rằng hoàn toàn không thể phát hiện ra sự phát xạ vô tuyến nhiệt ở nhiệt độ thấp như vậy trong không gian vũ trụ với sự trợ giúp của các thiết bị hiện có do thực tế là tín hiệu như vậy sẽ bị át đi bởi sự phát xạ vô tuyến của các ngôi sao, thiên hà, môi trường giữa các vì sao, nói tóm lại là bởi nhiễu vô tuyến vũ trụ.

Trong gần hai thập kỷ, khái niệm về Vụ nổ lớn đối với hầu hết các nhà thiên văn học vẫn là một “trò chơi trí tuệ” của một số ít nhà vật lý và vũ trụ học. Chỉ sau này người ta mới thấy rõ rằng giải pháp trước đó cho vấn đề này phần lớn bị cản trở bởi khoảng cách trong mối liên hệ khoa học vẫn còn tồn tại giữa các nhà lý thuyết hiện đại và các nhà quan sát. Sự khác biệt của khoa học cũng đóng một vai trò tiêu cực đáng kể, do đó các chuyên gia, ngay cả khi làm việc trong các lĩnh vực tương tự, đôi khi biết rất ít về các vấn đề của những người xung quanh họ.”

Một hệ quả của khái niệm Vũ trụ nóng ban đầu là kết luận rằng, như một di sản từ kỷ nguyên này, nếu nó thực sự diễn ra, thì dư lượng, hay, như người ta gọi, phản lại bức xạ trong phạm vi vô tuyến, sẽ được bảo toàn ở mọi nơi trong vũ trụ. Vũ trụ.

Năm 1941, nhà vật lý thiên văn người Canada E. McKellar đã gặp phải một hiện tượng bất thường - trạng thái kích thích của các phân tử màu lục lam giữa các vì sao. Nhiệt độ kích thích là 2,3 K. Thực tế như vậy có thể là cơ sở để kết luận rằng có một bức xạ kích thích tương ứng trong không gian vũ trụ. Tuy nhiên, có vẻ như các tác giả của thuyết Big Bang chẳng biết gì về khám phá này. Mãi rất lâu sau, nhà vật lý thiên văn Liên Xô I.S. mới chứng minh được rằng trạng thái này của các phân tử cyanogen chính xác là do bức xạ thải ra. Shklovsky và độc lập một số tác giả khác.

Tính toán của A.G. Doroshkevich và I.D. Novikov vào năm 1964 đã chỉ ra rằng bức xạ nền vi sóng vũ trụ, về nguyên tắc, có thể phát hiện được, và do đó, kết luận của thuyết Big Bang có thể được xác nhận bằng cách sử dụng các quan sát. Mãi về sau, nhìn lại, hóa ra vào thời điểm tính toán này, bức xạ nền vi sóng vũ trụ đã được phát hiện ở Liên Xô và Nhật Bản. Ở Liên Xô, khám phá này được công bố bởi một nghiên cứu sinh của Đài thiên văn Pulkovo T.A. Shmaonov vào năm 1957.

Gurnstein viết: "Nhưng vấn đề là ở chỗ những người quan sát và các nhà lý thuyết làm việc tách biệt với nhau. Không có sự trao đổi thông tin nào giữa họ. Người quan sát không biết cách diễn giải chính xác những kết quả kỳ lạ của mình. các nhà lý thuyết đã không được chú ý.

Vào giữa những năm sáu mươi, các nhà thiên văn vô tuyến thực nghiệm bắt đầu chế tạo thiết bị đặc biệt để phát hiện bức xạ nền vi sóng vũ trụ. Nhưng họ đã đi trước họ nhờ các kỹ sư đang thực hiện nghiên cứu để chống lại tiếng ồn vô tuyến khi liên lạc với các vệ tinh nhân tạo của Trái đất.”

Năm 1965, kỹ sư vô tuyến A. Penzias và R. Wilson (Mỹ) trong khi thử nghiệm ăng-ten còi để quan sát vệ tinh Echo của Mỹ đã vô tình phát hiện ra sự tồn tại của nhiễu vô tuyến vũ trụ (ở bước sóng 7,35 cm), không phụ thuộc vào hướng. của anten.

Trong giai đoạn 1966–1967, phát hiện này - phát hiện ra bức xạ nền vi sóng vũ trụ của Vũ trụ - đã được xác nhận độc lập bởi một số nhà nghiên cứu ở các quốc gia khác nhau. Đặc điểm của hiện tượng này, tương ứng với bức xạ nhiệt tổng thể của Vũ trụ với nhiệt độ khoảng 2,7 K, trùng khớp với những dự đoán của thuyết Big Bang.

Các tác giả cuốn sách “Lịch sử Thiên văn học” lưu ý: “Việc phát hiện ra bức xạ nền vi sóng vũ trụ là thành tựu vĩ đại nhất của thiên văn học thế kỷ 20 và phần lớn là kết quả của sự phát triển của công nghệ thiên văn vô tuyến và thực tế là bầu khí quyển khoa học bản thân nó đã chín muồi cho nhận thức của mình. Khám phá này ít nhất đã đưa ra một sự thật đáng tin cậy rằng Vũ trụ (Setagalaxy) thực sự đang phát triển. Cuối cùng, việc phát hiện ra bức xạ nền vi sóng vũ trụ đã trở thành một tác nhân kích thích mạnh mẽ cho sự phát triển hơn nữa của ý tưởng về các vụ nổ lớn.

Một giai đoạn mới trong việc phát triển các ý tưởng về giai đoạn đầu của quá trình tiến hóa của Vũ trụ là “Thuyết Vũ trụ nóng”, đặc biệt là trong các công trình của Viện sĩ Ya.B. Zeldovich (1914–1987) và trường học của ông. Ý tưởng về bản chất của sự giãn nở ban đầu của Vũ trụ ngày nay đã thay đổi rất nhiều. Ngoài khó khăn chính trong việc mô tả một “sự khởi đầu” như vậy (không thể tiếp cận được với vật lý lý thuyết hiện đại), những khó khăn nghiêm trọng khác còn xuất hiện khi cố gắng mô tả sự mở rộng tiếp theo, về nguyên tắc, đã có thể tiếp cận được đối với vật lý hiện đại, nhưng vẫn còn rất sớm về lịch sử mở rộng của lý thuyết. Vũ trụ nói chung.

Để khắc phục những khó khăn này, vào những năm 80, khái niệm Vũ trụ lạm phát (hoặc lạm phát) đã được đề xuất (A. Gut, Mỹ; A. D. Linde, Liên Xô). Ý tưởng về sự đa dạng và sự xuất hiện lặp đi lặp lại ở những thời điểm khác nhau của chính các vũ trụ đang phồng lên sẽ được thảo luận. Như vậy, ý tưởng cổ xưa về sự hồi sinh của Vũ trụ, ý tưởng về chuỗi sinh tử vô tận của các thế giới ở mọi quy mô, cũng như khái niệm về các đảo vũ trụ, ra đời là kết quả của sự kết hợp của lý thuyết hấp dẫn và các quan sát, đang được hồi sinh ngày nay, nhưng ở một mức độ cao hơn không thể so sánh được - cả về quy mô và tính đa dạng về chất của các vật thể. Những ý tưởng này có thể được coi là một điềm báo và có lẽ là sự khởi đầu cho cuộc cách mạng thứ ba trong bức tranh vũ trụ của thế giới.”

Tác giả: Samin D.K.

Chúng tôi giới thiệu các bài viết thú vị razdela Những khám phá khoa học quan trọng nhất:

▪ Phân tích phổ

▪ phản ứng phân hạch

▪ Tuần hoàn toàn thân

Xem các bài viết khác razdela Những khám phá khoa học quan trọng nhất.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng 15.04.2024

Trong thế giới công nghệ hiện đại, nơi khoảng cách ngày càng trở nên phổ biến, việc duy trì sự kết nối và cảm giác gần gũi là điều quan trọng. Những phát triển gần đây về da nhân tạo của các nhà khoa học Đức từ Đại học Saarland đại diện cho một kỷ nguyên mới trong tương tác ảo. Các nhà nghiên cứu Đức từ Đại học Saarland đã phát triển những tấm màng siêu mỏng có thể truyền cảm giác chạm vào từ xa. Công nghệ tiên tiến này mang đến những cơ hội mới cho giao tiếp ảo, đặc biệt đối với những người đang ở xa người thân. Các màng siêu mỏng do các nhà nghiên cứu phát triển, chỉ dày 50 micromet, có thể được tích hợp vào vật liệu dệt và được mặc như lớp da thứ hai. Những tấm phim này hoạt động như những cảm biến nhận biết tín hiệu xúc giác từ bố hoặc mẹ và đóng vai trò là cơ cấu truyền động truyền những chuyển động này đến em bé. Việc cha mẹ chạm vào vải sẽ kích hoạt các cảm biến phản ứng với áp lực và làm biến dạng màng siêu mỏng. Cái này ... >>

Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global 15.04.2024

Chăm sóc thú cưng thường có thể là một thách thức, đặc biệt là khi bạn phải giữ nhà cửa sạch sẽ. Một giải pháp thú vị mới từ công ty khởi nghiệp Petgugu Global đã được trình bày, giải pháp này sẽ giúp cuộc sống của những người nuôi mèo trở nên dễ dàng hơn và giúp họ giữ cho ngôi nhà của mình hoàn toàn sạch sẽ và ngăn nắp. Startup Petgugu Global đã trình làng một loại bồn cầu độc đáo dành cho mèo có thể tự động xả phân, giữ cho ngôi nhà của bạn luôn sạch sẽ và trong lành. Thiết bị cải tiến này được trang bị nhiều cảm biến thông minh khác nhau để theo dõi hoạt động đi vệ sinh của thú cưng và kích hoạt để tự động làm sạch sau khi sử dụng. Thiết bị kết nối với hệ thống thoát nước và đảm bảo loại bỏ chất thải hiệu quả mà không cần sự can thiệp của chủ sở hữu. Ngoài ra, bồn cầu có dung lượng lưu trữ lớn có thể xả nước, lý tưởng cho các hộ gia đình có nhiều mèo. Bát vệ sinh cho mèo Petgugu được thiết kế để sử dụng với chất độn chuồng hòa tan trong nước và cung cấp nhiều lựa chọn bổ sung. ... >>

Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm 14.04.2024

Định kiến phụ nữ thích “trai hư” đã phổ biến từ lâu. Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây được thực hiện bởi các nhà khoa học Anh từ Đại học Monash đã đưa ra một góc nhìn mới về vấn đề này. Họ xem xét cách phụ nữ phản ứng trước trách nhiệm tinh thần và sự sẵn sàng giúp đỡ người khác của nam giới. Những phát hiện của nghiên cứu có thể thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về điều gì khiến đàn ông hấp dẫn phụ nữ. Một nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học từ Đại học Monash dẫn đến những phát hiện mới về sức hấp dẫn của đàn ông đối với phụ nữ. Trong thí nghiệm, phụ nữ được cho xem những bức ảnh của đàn ông với những câu chuyện ngắn gọn về hành vi của họ trong nhiều tình huống khác nhau, bao gồm cả phản ứng của họ khi gặp một người đàn ông vô gia cư. Một số người đàn ông phớt lờ người đàn ông vô gia cư, trong khi những người khác giúp đỡ anh ta, chẳng hạn như mua đồ ăn cho anh ta. Một nghiên cứu cho thấy những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế sẽ hấp dẫn phụ nữ hơn so với những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế. ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Nhịp sinh học của não thay đổi theo tuổi tác 03.01.2016

Nhiều quá trình phân tử và tế bào, phản ứng sinh hóa phụ thuộc vào đồng hồ sinh học, trong đó nổi tiếng nhất là theo chu kỳ sinh học, hoặc hàng ngày. Ngày và đêm nối tiếp nhau theo chu kỳ 24 giờ, và nhiều sinh vật đã thích nghi với trạng thái này. Chúng hoạt động như thế nào thì chúng ta đều biết rõ: buổi sáng thức dậy, buổi tối chìm vào giấc ngủ - đây là biểu hiện rõ ràng nhất của nhịp sinh học. Những điều tương tự cũng xảy ra với các chức năng cao hơn khác của não, với hệ thống nội tiết tố, tiêu hóa và trao đổi chất, v.v. Người ta tin rằng tất cả các tế bào và cơ quan đều có đồng hồ sinh học của riêng chúng, có một sự độc lập nhất định, nhưng chúng tất cả bằng cách nào đó kiểm tra công việc của họ bằng đồng hồ trong não.

Tuy nhiên, cũng giống như các hệ thống cơ thể khác, đồng hồ sinh học thay đổi theo thời gian, hay nói cách khác là nó già đi. Ví dụ, theo tuổi tác, một người bắt đầu ngủ ít hơn, bắt đầu thức dậy sớm hơn vào buổi sáng và nhiệt độ cơ thể, cũng tuân theo nhịp điệu hàng ngày, không còn thay đổi ngày và đêm nhiều như thời trẻ. Rõ ràng, một số thay đổi liên quan đến tuổi tác liên quan đến các gen kiểm soát đồng hồ sinh học, nhưng những thay đổi này là gì, điều gì xảy ra chính xác với các gen sinh học - đặc biệt là những gen hoạt động trong não - vẫn còn ít người biết.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Pittsburgh đã so sánh các mẫu não của gần 40 người không quá 60 hoặc trên 245 tuổi. Mẫu chỉ được lấy từ những người biết thời điểm chết và những người không mắc bệnh tâm thần kinh - cả bản thân họ và gia đình. các thành viên. Các nhà khoa học thần kinh quan tâm đến những thay đổi trong hoạt động của các gen vận hành trong vỏ não trước trán (được biết là chịu trách nhiệm cho các chức năng nhận thức cao hơn) và cho thấy những thay đổi trong hoạt động hàng ngày. Có tới XNUMX người trong số họ; bằng cách so sánh mức độ RNA đọc được từ một gen cụ thể hoặc protein mà nó mã hóa, với thời gian chết, có thể xác định hoạt động của nó, và sau đó, bằng cách so sánh các mẫu từ những người ở các độ tuổi khác nhau, có thể hiểu được hoạt động của gen này thay đổi như thế nào theo tuổi.

Ở những người trẻ hơn, tất cả các gen sinh học cổ điển hoạt động theo một nhịp điệu được xác định rõ ràng, nhưng theo thời gian, ở nhiều người trong số họ, nhịp điệu dần trôi đi, nghĩa là vào những thời điểm khác nhau trong ngày, chúng bắt đầu hoạt động theo cùng một cách. Nhưng đồng thời, trong hoạt động của một số gen mà trước đây không phụ thuộc vào thời gian trong ngày, những thay đổi hàng ngày đột nhiên xuất hiện. Nói cách khác, không có gì đáng nói khi hoạt động di truyền trong não chỉ thay đổi theo một hướng, đó là tất cả các gen theo chu kỳ ngày dần dần mất tính chu kỳ - bức tranh thực tế thực sự phức tạp hơn.

Tất nhiên, có thể cho rằng các vấn đề về giấc ngủ, tâm trạng tồi tệ và mệt mỏi nhanh chóng do làm việc trí óc ở người lớn tuổi có liên quan đến hệ thống nhịp sinh học được điều chỉnh sai và tất cả đều do những thay đổi liên quan đến tuổi tác trong hoạt động. của một số gen nhất định. Tuy nhiên, sẽ rất tuyệt nếu biết những gen này là gì và chính xác điều gì sẽ xảy ra với chúng, và một bước quan trọng ở đây, như chúng ta thấy, đã được thực hiện. Có lẽ trong tương lai, có thể kéo dài tuổi thọ khỏe mạnh của bộ não đến tuổi già nhất, chỉ đơn giản bằng cách khôi phục lại hoạt động chính xác của đồng hồ sinh học của nó.

Tin tức thú vị khác:

▪ Trí tuệ nhân tạo nhận dạng giọng nói im lặng

▪ Hộp thư tiêu diệt vi trùng

▪ nhạc cơ thể

▪ Đo tuổi thọ boson Higgs

▪ bộ đếm thời gian khải huyền

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Bảo mật và an toàn. Lựa chọn bài viết

▪ Bài viết của Casanova. biểu hiện phổ biến

▪ bài viết Nhà sản xuất Coca-Cola mua chiết xuất lá coca như thế nào? đáp án chi tiết

▪ bài báo Chỉ định phương tiện bảo vệ cá nhân

▪ bài viết Bộ khuếch đại công suất đèn một đầu trên đèn 6Zh1P, 6P1P. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài viết Loa mê cung hai chiều. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web