Olamning kelib chiqishi, uning o'tmishi va kelajagi haqidagi savol azaldan odamlarni tashvishga solib keladi. Ko'p asrlar davomida ma'lum ma'lumotlarga asoslangan dunyoning rasmini taklif qiladigan nazariyalar paydo bo'ldi va rad etdi. Ilmiy dunyo uchun asosiy zarba Eynshteynning nisbiylik nazariyasi edi. Shuningdek, u koinotni tashkil etuvchi jarayonlarni tushunishga katta hissa qo'shdi. Biroq, nisbiylik nazariyasi hech qanday qo'shimchalarni talab qilmaydigan yakuniy haqiqat deb da'vo qila olmadi. Texnologiyalarni takomillashtirish astronomlarga yangi nazariy bazani yoki mavjud qoidalarni sezilarli darajada kengaytirishni talab qiladigan ilgari aql bovar qilmaydigan kashfiyotlar qilish imkonini berdi. Shunday hodisalardan biri qorong'u materiyadir. Lekin birinchi narsa.
Oʻtgan kunlar
"Qorong'u materiya" atamasini tushunish uchun o'tgan asr boshlariga qaytaylik. O'sha paytda koinotning statsionar tuzilma sifatidagi g'oyasi ustunlik qildi. Shu bilan birga, umumiy nisbiylik nazariyasi (GR) ertami-kechmi tortishish kuchi barcha kosmik jismlarning bitta to'pga "yopishishiga" olib keladi, deb taxmin qildi, bu shunday bo'ladi.gravitatsion kollaps deb ataladi. Kosmik jismlar orasida itaruvchi kuchlar mavjud emas. O'zaro tortishish yulduzlar, sayyoralar va boshqa jismlarning doimiy harakatini yaratadigan markazdan qochma kuchlar bilan qoplanadi. Shunday qilib, tizim muvozanati saqlanadi.
Koinotning nazariy qulashining oldini olish uchun Eynshteyn kosmologik konstantani kiritdi - bu tizimni kerakli statsionar holatga keltiradigan, lekin ayni paytda aniq asoslarga ega bo'lmagan holda haqiqatda ixtiro qilingan qiymat.
Kengayayotgan Koinot
Fridman va Xabblning hisob-kitoblari va kashfiyotlari yangi konstanta yordamida umumiy nisbiylik nazariyasining garmonik tenglamalarini buzishning hojati yo'qligini ko'rsatdi. Koinot kengayib borayotgani, uning bir paytlar boshlanishi bo'lganligi va statsionarlik haqida gap bo'lishi mumkin emasligi isbotlangan va bugungi kunda bu haqiqat deyarli shubhasizdir. Kosmologiyaning keyingi rivojlanishi katta portlash nazariyasining paydo bo'lishiga olib keldi. Yangi taxminlarning asosiy tasdig'i vaqt o'tishi bilan galaktikalar orasidagi masofaning kuzatilgan ortishidir. Aynan qo'shni kosmik tizimlarning bir-biridan uzoqlashish tezligini o'lchash qorong'u materiya va qorong'u energiya borligi haqidagi gipotezaning shakllanishiga olib keldi.
Ma'lumotlar nazariyaga mos kelmaydi
1931 yilda
Frits Tsviki, 1932-yilda va 1960-yillarda Yan Oort uzoq klasterdagi galaktikalar materiyasining massasini va ularning bir-biridan uzoqlashish tezligiga nisbatini hisoblagan. Vaqti-vaqti bilan olimlar bir xil xulosaga kelishdi: bu miqdordagi materiya u tomonidan yaratilgan tortishish kuchi ushlab turishi uchun etarli emas.birga galaktikalar shunday yuqori tezlikda harakat qiladi. Zviki va Oort kosmik jismlarning turli yo'nalishlarda tarqalishiga yo'l qo'ymaydigan yashirin massa, koinotning qorong'u materiyasi mavjudligini taxmin qilishdi.
Ammo gipoteza fan dunyosi tomonidan faqat yetmishinchi yillarda, Vera Rubin ishining natijalari e'lon qilinganidan keyin tan olingan.
U galaktika materiyasining harakat tezligining uni tizim markazidan ajratib turadigan masofaga bogʻliqligini aniq koʻrsatuvchi aylanish egri chiziqlarini yaratdi. Nazariy taxminlardan farqli o‘laroq, yulduzlarning tezligi galaktika markazidan uzoqlashganda kamaymaydi, balki ortib borishi ma’lum bo‘ldi. Yoritgichlarning bunday xatti-harakatlarini faqat galaktikada qorong'u materiya bilan to'ldirilgan halo mavjudligi bilan izohlash mumkin edi. Shunday qilib, astronomiya koinotning mutlaqo oʻrganilmagan qismiga duch keldi.
Xususiyatlari va tarkibi
Bunday materiya qorong'u deb ataladi, chunki uni hech qanday mavjud vosita bilan ko'rib bo'lmaydi. Uning mavjudligi bilvosita belgi bilan tan olinadi: qorong'u materiya butunlay elektromagnit to'lqinlarni chiqarmasdan, tortishish maydonini yaratadi.
Olimlar oldida turgan eng muhim vazifa bu masala nimadan iborat degan savolga javob olish edi. Astrofiziklar uni odatiy barion materiya (barion moddasi ko'p yoki kamroq o'rganilgan proton, neytron va elektronlardan iborat) bilan "to'ldirishga" harakat qilishdi. Galaktikalarning qorong'u halosi ixcham, zaif nurlanadigan yulduzlarni o'z ichiga olganjigarrang mittilar va massa jihatidan Yupiterga yaqin ulkan sayyoralar. Biroq, bu taxminlar tekshiruvdan o'tmadi. Tanish va maʼlum boʻlgan barion materiya galaktikalarning yashirin massasida muhim rol oʻynay olmaydi.
Bugun fizika noma'lum komponentlarni qidirmoqda. Olimlarning amaliy tadqiqotlari mikrokosmosning supersimmetriya nazariyasiga asoslanadi, unga ko'ra har bir ma'lum zarracha uchun supersimmetrik juftlik mavjud. Bular qorong'u materiyani tashkil qiladi. Biroq, bunday zarrachalar mavjudligiga oid hech qanday dalil hali olinmagan, ehtimol bu yaqin kelajakdagi masala.
Qorong'u energiya
Yangi turdagi materiyaning kashf etilishi koinot olimlar uchun tayyorlagan kutilmagan hodisalarni tugatmadi. 1998 yilda astrofiziklar nazariya ma'lumotlarini faktlar bilan solishtirish uchun yana bir imkoniyatga ega bo'lishdi. Bu yil bizdan uzoqda joylashgan galaktikada oʻta yangi yulduzning portlashi bilan nishonlandi.
Astronomlar unga boʻlgan masofani oʻlchashdi va olingan maʼlumotlardan hayratda qolishdi: yulduz mavjud nazariyaga koʻra boʻlishi kerak boʻlganidan ancha uzoqroq yonib ketdi. Ma'lum bo'lishicha, koinotning kengayish tezligi vaqt o'tishi bilan ortib boradi: hozir bu katta portlash sodir bo'lgan 14 milliard yil avvalgidan ancha yuqori.
Ma'lumki, tananing harakatini tezlashtirish uchun u energiyani uzatishi kerak. Koinotning tezroq kengayishiga sabab bo'lgan kuch qorong'u energiya sifatida tanildi. Bu qorong'u materiyadan ko'ra kosmosning sirli qismi emas. Faqatgina xarakterli ekanligi ma'lumkoinot bo'ylab bir xil taqsimlanadi va uning ta'siri faqat ulkan kosmik masofalarda qayd etilishi mumkin.
Va yana kosmologik konstanta
Qorong'u energiya katta portlash nazariyasini silkitdi. Ilmiy dunyoning bir qismi bunday moddaning mavjudligi va u tufayli kengayishning tezlashishiga shubha bilan qaraydi. Ba'zi astrofiziklar unutilgan Eynshteynning kosmologik konstantasini qayta tiklashga harakat qilmoqdalar, bu esa yana katta ilmiy xatolik toifasidan ishlaydigan farazlar soniga kirishi mumkin. Uning tenglamalarda mavjudligi tortishish qarshiligini keltirib chiqaradi, bu esa kengayishning tezlashishiga olib keladi. Biroq, kosmologik doimiylik mavjudligining ba'zi oqibatlari kuzatuv ma'lumotlariga mos kelmaydi.
Bugungi kunda koinotdagi materiyaning katta qismini tashkil etuvchi qorong'u materiya va qorong'u energiya olimlar uchun sirdir. Ularning tabiati haqidagi savolga yagona javob yo'q. Bundan tashqari, ehtimol bu kosmos bizdan saqlaydigan oxirgi sir emas. Qorong'u materiya va energiya koinot tuzilishi haqidagi tushunchamizni o'zgartira oladigan yangi kashfiyotlar ostonasi bo'lishi mumkin.
