Современная наука о космосе

Скачать 399.5 Kb.

Название	Современная наука о космосе
страница	3/8
Дата публикации	15.01.2015
Размер	399.5 Kb.
Тип	Реферат

100-bal.ru > Астрономия > Реферат

1 2 3 4 5 6 7 8

2 Тёмная Энергия

Тёмная энергия (англ. Dark energy) — в космологии гипотетическая форма энергии, имеющая отрицательное давление и равномерно заполняющая всё пространство Вселенной. Согласно общей теории относительности, гравитация зависит не только от массы, но и от давления, причём отрицательное давление должно порождать отталкивание, антигравитацию. Согласно последним данным, обнаружившим ускоренное расширение Вселенной, такая сила действительно действует в космологических масштабах. Тёмная энергия также должна составлять значительную часть т. н. скрытой массы Вселенной. Существует два варианта объяснения сущности тёмной энергии:[3]

-тёмная энергия есть космологическая константа — неизменная энергетическая плотность, равномерно заполняющая пространство;

-тёмная энергия есть некая квинтэссенция — динамическое поле, энергетическая плотность которого может меняться в пространстве и времени.

Рисунок 2.1 – Компьютерное изображение галактики

Окончательный выбор между двумя вариантами требует высокоточных измерений скорости расширения Вселенной, чтобы понять, как эта скорость изменяется со временем. Темпы расширения Вселенной описываются космологическим уравнением состояния. Разрешение уравнения состояния для тёмной энергии является одной из самых насущных задач современной наблюдательной космологии. Введение космологической константы в стандартную космологическую модель (т. н. метрика Фримана-Лемэтра-Робертсона-Уокера, FLRW), привело к появлению современной модели космологии, известной как лямбда-CDM модель. Эта модель хорошо соответствует имеющимся космологическим наблюдениям.

2.1 Открытие тёмной энергии

На основании проведённых в конце 1990-х годов наблюдений сверхновых звёзд типа Ia был сделан вывод, что расширение Вселенной ускоряется со временем. Затем эти наблюдения были подкреплены другими источниками. Например, измерениями реликтового излучения, гравитационного линзирования, нуклеосинтеза Большого Взрыва, постоянной Хаббла. Все полученные данные хорошо вписываются в лямбда-CDM модель.

2.2 Сверхновые звёзды и ускоряющаяся Вселенная

Расстояния до других галактик определяются измерением их красного смещения. По закону Хаббла, величина красного смещения света удаленных галактик прямо пропорциональна относительной скорости этих галактик. Соотношение между расстоянием и величиной красного смещения называется параметром Хаббла (или, не совсем точно, постоянной Хаббла). Однако само значение параметра Хаббла требуется сначала каким-то способом установить, а для этого нужно измерить значения красного смещения для галактик, расстояния до которых уже вычислены другими методами. Для этого в астрономии применяются «стандартные свечи», то есть объекты, светимость которых известна. Лучшим типом «стандартной свечи» для космологических наблюдений являются сверхновые звёзды типа Ia. Они обладают очень высокой яркостью и вспыхивают только тогда, когда масса старой звезды типа «белый карлик» достигает предела Чандрасекара, значение которого известно с высокой точностью. Следовательно, все вспыхивающие сверхновые типа Ia, находящиеся на одинаковом расстоянии, должны иметь одинаковую наблюдаемую яркость. Сравнивая наблюдаемую яркость сверхновых в разных галактиках, можно определить расстояния до этих галактик.

В конце 1990-х годов было обнаружено, что в удалённых галактиках, расстояние до которых было определено по закону Хаббла, сверхновые типа Ia имеют яркость ниже той, которая им полагается. Иными словами, расстояние до этих галактик, вычисленное по методу «стандартных свеч» (сверхновых Ia), оказывается больше расстояния, вычисленного на основании ранее установленного значения параметра Хаббла. Предположим, что есть удалённый объект, расстояние до которого от нас, определённое по методу «стандартных свеч», равно DC. Свет, дошедший до нас от объекта, прошёл расстояние DC=D1 + D2, где D1 — первая часть пути, D2 — вторая часть пути. Красное смещение на первой части пути составило R1=H1D1 (где Н1 — значение параметра Хаббла на этом промежутке пути), на второй части пути R2=H2D2 (где H2 — нынешнее значение параметра Хаббла). Если предположить, что H1=H2 (то есть параметр Хаббла постоянен), то расстояние, определённое по закону Хаббла, DH=R1/H2 + R2/H2, должно быть равно DС. Однако, как уже сказано, для удалённых галактик (и их сверхновых типа Ia) оказалось, что DH < DC. Отсюда следует, что H1 < H2.

Был сделан вывод: параметр Хаббла для относительно близких галактик выше, чем для далёких галактик. То есть, параметр Хаббла не оставался постоянным на протяжении значительных промежутков времени (сотни миллионов и миллиарды лет), — он увеличивался, и, следует полагать, продолжает увеличиваться. Вселенная не просто расширяется, она расширяется с ускорением. Ранее существовавшие космологические модели предполагали, что расширение Вселенной замедляется. Они исходили из предположения, что основную часть массы Вселенной составляет материя — как видимая, так и невидимая (тёмная материя). На основании новых наблюдений, свидетельствующих об ускорении расширения, было постулировано существование неизвестного вида энергии с отрицательным давлением (см. уравнения состояния). Её назвали тёмной энергией.

1 2 3 4 5 6 7 8

Похожие:

	Лештаев Валерий Иванович. Перестройка в Космосе и на Земле. Lib ru/Современная литература Современная литература: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Помощь] Оставить комментарий		Викторина «Что ты знаешь о космосе» Учитель начальных классов: Токарева Наталья Ивановна Реквизиты: книги о космосе, рисунки и рефераты ребят, высказывания о космосе, портреты космонавтов, презентация
	Вопросы для кроссворда Реквизиты: книги о космосе, рисунки и рефераты учащихся, высказывания о космосе, портреты космонавтов		Рабочая программа по дисциплине б экономика Современная экономическая наука необъятна, поэтому данный учебный курс направлен на те ее разделы, которые объясняют, как устроена...
	Рабочая программа по дисциплине б экономика Современная экономическая наука необъятна, поэтому данный учебный курс направлен на те ее разделы, которые объясняют, как устроена...		Рабочая программа по дисциплине б экономика Современная экономическая наука необъятна, поэтому данный учебный курс направлен на те ее разделы, которые объясняют, как устроена...
	Классный час Тема: "Путь в космос" Реквизиты: книги о космосе, рисунки и рефераты учащихся, высказывания о космосе, портреты космонавтов		«Молодежь. Общество. Современная наука, техника и инновации» (25 апреля 2009) «Ономастика – наука об именах и названиях». В своей работе я хочу исследовать историю возникновения названий населенных пунктов Томской...
	1 Современная наука Рассмотрено на заседании кафедры ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры, протокол № от 2011г		Ораторское искусство. История и современность Риторика как наука Программные задачи: Воспитывать чувство гордости за родную страну, которая стала первой в освоении космоса. Обогатить и расширить...
	Цитология наука о клетке. Клетка струтурная и функциональная единица живого Программные задачи: Воспитывать чувство гордости за родную страну, которая стала первой в освоении космоса. Обогатить и расширить...		«Космос», лепка планет солнечной системы, рассматривание иллюстраций о космосе Познакомить детей с российским праздником – Днём космонавтики, расширить и углубить знание детей о космосе, дате первого полёта Юрия...
	[современная наука: тенденции развития] О муниципальной целевой программе «Профилактика терроризма и экстремизма на территории Кировского района рсо-алания»		Тема урока Кол-во часов Знать краткую историю развития биологии. Уметь доказать, современная биология-комплексная наука
	«Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения» Федеральный закон от 22. 08. 1996 n 125-фз "О высшем и послевузовском профессиональном образовании". Глава I		Реферат на тему тросовые системы в космосе Космические тросовые системы новые, нетрадиционные структуры, создаваемые человеком в космосе, позволяют выполнять задачи, которые...

Школьные материалы