Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Прочее arrow Сучасний нестаціонарний Всесвіт

Холодна модель Всесвіту і її заперечення

На початку 60-х років ХХ ст. вважали, що вміст гелію в речовині, яка не зазнала змін всередині зір, значно менший від 30%. Це суперечило гарячій моделі, внаслідок чого була сформульована «холодна модель» (1969). Тут припускалося, що речовина складається з протонів, електронів і нейтрино в рівних кількостях, ентропія відсутня. Рівні числа протонів і електронів необхідні для того, щоб речовина була електронейтральною. Позаяк нейтрино підпорядковується статистиці Фермі і принципу відбору Паулі, то перетворення протонів на нейтрони згідно з реакцією , яка виконується при ядерній густині речовини (г/см3), не відбувається. Бо вже зайняті всі стани, в які енергетично могло б перейти нейтрино в записаній реакції. Тому кількість протонів стабілізується, при розширені до густини ? 1 г/см3 і нижче речовина буде складатися з чистого водню, являючи собою матеріал для ядерних реакцій і нуклогенезису в середині зір першого покоління.

Відкриття реліктового випромінювання (1965) - «фону», передбачуваного гарячою моделлю, спонукало до відмови від холодної моделі, в якій немає первинного випромінювання. Воно пов'язане з існуванням надщільного гарячого згустка речовини та випромінювання на перших стадіях розвитку Всесвіту. Це залишок того випромінювання Всесвіту, коли він був непрозорий для власного випромінювання, а густина його речовини досягала величини с > 10-20г/см3. Позаяк ця густина , то, якщо розширення Всесвіту в минулому було таким, як тепер, можна вважати, що в епоху непрозорості всі відстані (і довжини хвиль л електромагнітного випромінювання) були в 1000 разів менші (із порівняння с з ). Тому кванти з довжиною хвилі лm = 1 мм, на яку в теперішній час припадає максимум енергії реліктового випромінювання, раніше мали лm ? 1 мк. Згідно з законом зміщення Віна (), це відповідає температурі T ~ 3000К, а для середньої температури Всесвіту зараз матимемо T ~3К (точніше 2,7К).

Рівноважна плазма-праматір релікту (залишку) - нагадувала собою плазму сучасних планетарних туманностей . На кожне ядро атома в ній (як і тепер) припадало до мільярда світлових квантів. Зараз ці кванти плазмової хмари, що стала прозорою, перетворились, як ми вже показали, на кванти реліктового (цю назву запровадив Й.Шкловський) випромінювання, а більша частина атомних ядер сконденсувалась у зорі.

Якщо теорії гарячого Всесвіту і Великого Вибуху правильні, то повинні спостерігатися два ефекти: 1) спектр випромінювання повинен відповідати рівноважному випромінюванню при 3К і 2) випромінювання має надходити з усіх напрямів простору рівномірно бомбардуючи Землю зусюдибіч, тобто бути ізотропним. Американські радіоастрономи Пензіас і Вілсон встановили, що реліктове випромінювання дійсно існує, має рівноважний характер і відповідає температурі 2,7К. Воно з великою точністю ізотропне: прилади його реєструють з однаковою інтенсивністю звідусіль. Воно в тисячі разів перебільшує випромінювання зір та інших джерел, разом узятих, тому його виявляють з допомогою радіотелескопів.

Ще один факт: вивчення оптичного спектра радикала ціану (CN) додатково підтверджує наявність випромінювання, що відповідає температурі абсолютно чорного тіла Т ~ 3К, тільки на довжині хвилі л = 0,26 см.

Безперечно, вирішальним експериментом на користь гарячої моделі Всесвіту стало б відкриття фону реліктових нейтрино. У разі гарячої моделі фон має відповідати температурі Т = 2К. Для них непрозорість Всесвіту повинна настати при с ~ 107г/см3, що могло бути на порівняно ранніх стадіях розвитку Всесвіту. На жаль, реєстрація таких частинок («експеримент віку») допоки лежить за межами можливого.

Відкриття реліктового випромінювання і його характерних симетричних властивостей поставило на експериментальний грунт основні положення релятивістської космології і поклало початок нового етапу в історії її майже вікового розвитку.

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

СКАЧАТЬ ОРИГИНАЛ
Сучасний нестаціонарний Всесвіт