banner
Июл 1, 2016
235 Views
Комментарии к записи Новые методы космологов в познании нашей Вселенной отключены

Новые методы космологов в познании нашей Вселенной

Written by
banner

 

Расширение ранней Вселенной в последнее время моделируется космологами в беспрецедентных деталях. Новаторские методы могут урегулировать давние споры о точности предыдущих моделей.

В  моделируемой ранней Вселенной материя имеет тенденцию концентрироваться под действием собственного гравитационного притяжения. (Темнее синие области представляют собой более высокую плотность, а высота холмов коррелирует с гравитационным потенциалом.)

Вселенная

Впервые космологи использовали всю мощь общей теории Альберта Эйнштейна, чтобы выполнить детальные расчеты эволюции Вселенной.

Эти методы могли бы помочь урегулировать спор по поводу точности предыдущих, упрощенных вопросов моделирования, а также помочь исследователям интерпретировать результаты астрономов все более и более точными наблюдениями.

Общая теория относительности интерпретирует гравитации как искривления пространства-времени. Вскоре после того, как Эйнштейн предложил свою теорию в 1915 году, многие ученые стали понимать, что это имело бы драматические последствия для космического масштаба. Бельгийский космолог Жорж Леметр и другие отметили в 1920-е годы, что Вселенную, которая удовлетворяет теории Эйнштейна, следует как бы расширить.

ранняя вселенная

Решение уравнений Эйнштейна в космическом масштабе было невозможно без упрощения вычислений. Для того, чтобы достичь своих выводов, Леметр и многие другие ранние релятивисты предполагали, что материя была равномерно распределена в виде континуума через пространство, а не концентрировалась в звездах и галактиках.

Распределение космической материи

Появление новых технологий существенно не изменит ситуацию, поскольку полные релятивистские расчеты были трудными даже для суперкомпьютеров. Большинство космологов продолжают моделировать Вселенную, начиная с Большого взрыва, таким же образом.

Для того, чтобы объяснить, как крупные структуры (галактики и скопления галактик) образуются из диффузии первичного газа, исследователи начинают экспериментировать с областями небольшой повышенной плотности, которые затем развиваются в шероховатых структурах под действием силы тяжести.

Такие модели, однако, предполагает, что неравномерное распространение материи возможно только для относительно небольшой площади.

Некоторые космологи говорят, что однородность Вселенной является философским изобретением. В последнее десятилетие или около того появились утверждения, что это предположение могло бы даже вынудить астрономов извращать свои данные и приходить к выводу, что расширение Вселенной возможно под действием таинственной «темной энергии«.

Концентрация космической материи

Некоторые космологи провели первые полные симуляции Вселенной, которая следует общей теории относительности без ограничений. Каждая группа исследователей использовала суперкомпьютеры для моделирования того, как ранняя Вселенная расширяется и как материя начинает собираться в больших пространствах под действием силы тяжести.

теория расширения вселенной

Разные группы ученых использовали несколько различных методов с акцентом на актуальные вопросы: европейцы обращали больше внимания на формирование структур «закритической массы«, в то время как американская группа была сосредоточена на том, как сама Вселенная расширяется и как ее кривизна влияет на распространение света.

Обе команды говорят, что в будущем они планируют увеличить сложность своих моделей и соединить их с величинами, которые астрономы могут реально измерить.

Потребуется, возможно, два десятилетия, чтобы раскрыть потенциал этих методов. Исследователи будут нуждаться во все более и более точных прогнозах, чтобы интерпретировать результаты обсерваторий.

Большим вопросом является объединение материи в плотных областях и последующее формирование галактик и какое влияние это может иметь на общее расширение Вселенной. Эффект обратной реакции может быть проверен путем экспериментов уже следующего поколения и это будет великим триумфом науки.

Поделитесь с друзьями!
Article Tags:
Article Categories:
Это интересно
banner

Comments are closed.