Geekly articles weekly

اسأل إيثان رقم 70: هل للكون مركز؟

إذا بدأ كل شيء مع الانفجار الكبير وتوسعت ، فهل كل شيء له مركز؟


أريد أن أبقى على مقربة من الحافة قدر الإمكان دون السقوط منها. من الحافة يمكنك أن ترى الكثير من الأشياء التي لن تراها من الوسط.
- كورت فونيجوت


كل لحظة لدينا المزيد والمزيد من الأسئلة. لماذا لا تجيب الأكبر؟ في كل أسبوع أختار سؤالًا واحدًا ، وهذا الأسبوع حصل إريك فنسنت على التكريم ، الذي يسأل:
أين المركز؟ لبعض الوقت الآن ، بسبب توزيع المادة ، أرفض أن أصدق انفجارًا كبيرًا بدأ الكون. في المقال، فمن المفترض أن الأرض - هي مركز الكون. أليس من المحتمل أن تفوز الجاذبية طوال الوقت ، وأنه في العديد من أماكن الكون هناك ما يكفي من المواد لسحب كل شيء إلى المركز ، دون الحاجة إلى إنشاء مصطلح غير مثبت (الطاقة المظلمة). بالطبع ، لست خبيرًا ، لذلك أتساءل أين ولماذا أكون مخطئًا.


مع توسع الكون ، الانفجار الكبير ، الطاقة المظلمة وفكرة "المركز" ، ترتبط العديد من المفاهيم الخاطئة. دعونا نرى ما يمكن القيام به لتوضيح الموقف!



فكر في كوكبنا الأرض ، والمسار الذي يسلكه في الفضاء. تم تصوير هذا الفيديو في غضون 24 ساعة من المركبة الفضائية Messenger في عام 2005 ، وحلقت حول العالم في طريقنا إلى عطارد. فكر في الأرض ، لأن - قبل بضعة أجيال فقط - اعتقد عدد كبير من الناس أن الأرض تقع في الفضاء ، في وسط الكون ، ولا تدور حول الشمس.

منذ ذلك الحين ، تعلمنا الكثير.



ليس فقط الأرض ، ولكن بشكل عام لا يوجد شيء في نظامنا الشمسي في المركز ولا يستريح. تدور الأرض مع الكواكب الأخرى والشمس بالطبع حول مركز مشترك للكتلة وليس حول نقطة ثابتة معينة. ينتقل مركز الكتلة هذا عبر الفضاء ، عبر المجرة ، في مدار مختلف قليلاً عن المدار الذي يمكنك رؤيته في مقاطع فيديو مختلفة .

يبقى نظامنا الشمسي بأكمله في نفس المستوى ، مع وجود القطع الناقص من سحابة أورت حولنا ، ونتحرك حول مركز درب التبانة على طول قطع ناقص عملاق.



لكن هذا ليس كل شيء! درب التبانة ليست أيضًا بلا حراك ، بما في ذلك مركزها. تدور مجرتنا وتتحرك عبر الفضاء. نحن محاطون بمصادر الجاذبية:
  • المجرات الأخرى الكبيرة والصغيرة ؛
  • مجموعات وعناوين المجرات ؛
  • خيوط بين المجرات للغاز والمادة المظلمة ؛
  • الفراغات الكونية تقيد تراكم المادة مثلنا.


في جوارنا ، ليس فقط درب التبانة ، ولكن كل المجرات والمجموعات والعشائر تتحرك بالنسبة لبعضها البعض.



والأهم من ذلك ، أن هذه الحركات ليست محلية ، بل كونية. على نطاق واسع ، لا تتحرك المجرات تحت تأثير الجاذبية فحسب ، بل تخضع للتوسع الكوني ، الذي يؤثر على كل شيء في الكون. والطريقة التي يعمل بها هذا مخالفة للحدس لمعظم الناس. عندما نفكر في التوسع ، نتخيل انفجارًا حيث تتحرك جميع القطع بعيدًا عن بعضها البعض. وهناك ما يكفي من هذه الظواهر في الفضاء - على سبيل المثال ، المستعرات الأعظمية من النوع الثاني التي تعالج نجوم الوقود النووي المحترقة في مادة بين النجوم.

youtu.be/eE8QkBlyf5k

بالطبع ، تتحرك قطع النجم عن بعضها البعض ، ولكن بسبب الانفجار ، وليس بسبب توسع الفضاء. وإذا كانت هذه الصورة بأي شكل من الأشكال متصلة في رأسك بـ "الانفجار الكبير" أو "الكون المتوسع" ، فقم بإزالتها على الفور من هناك.

فكر في الفضاء نفسه كسطح للكرة. ليس حول "الكرة في الفضاء" ثلاثي الأبعاد ، ولكن حول السطح الثنائي الأبعاد للكرة. تخيل أن القطع النقدية ملتصقة بها. تمدد الكرة - لا يهم بسبب الانفجار أو بسبب تمدد السطح. تخيل أن كل عملة معدنية هي مجرة ​​، أو ، كما في حالتنا ، مراقب.



من وجهة نظر أي مجرة ​​، يبتعد الجميع عنها. أولئك البعيدين يبتعدون بشكل أسرع ، وأولئك الأقرب ، لا يبتعدون بهذه السرعة.

إذا نظرت إليها من وجهة نظر أي مجرة ​​، فستحصل على نفس الشيء. في سياق النسبية العامة ، في الكون المتمدد ، لا يوجد فقط مركز ، ولكن أيضًا لا يوجد مراقب مميز ، ولا مجرة ​​مميزة ، ولا شيء ينجذب إليه بسبب الجاذبية.

ومع ذلك ، هناك منافسة على تشغيل التمديد.



هذه المنافسة بين الجاذبية والتوسع ، والتي بدأت بعد الانفجار العظيم ، في وقت كان يمكن وصف الكون لأول مرة بأنه ساخن وكثيف ومتوسع ، وبعد ذلك تباطأت سرعة التمدد وبدأ الكون يبرد.

لم يكن الانفجار العظيم انفجارًا بمركز معين ، ولم يكن هناك أي نقطة يمكن وصفها بأنها مكان أصل الكون المرئي. بقدر ما يمكننا أن نقول ، كان الفضاء مليئًا بالمادة والإشعاع في حالة ساخنة في كل مرة في كل مكان - هذه هي اللحظة التي نطلق عليها الانفجار الكبير.

يتم التحكم في تمدد الكون من خلال محتوياته ، ويتم احتواء كميات مختلفة من المادة في مناطق مختلفة. لذلك ، في أوائل الكون كانت هناك تذبذبات إشعاع الميكروويف الكوني.



تتوافق البقع الساخنة (الحمراء) والباردة (الزرقاء) مع الأماكن التي تكون فيها المادة أكثر أو أقل بقليل من المتوسط. ستنمو الأماكن التي تحتوي على المزيد من المادة إلى مجرات أو مجموعات أو حتى عناقيد ، ولن تنمو تلك التي تحتوي على كمية أقل. في الوقت نفسه ، ستفقد أكبر المناطق المتفرقة جميع المواد وتتحول إلى فراغات كونية ضخمة.



في أعظم المناطق ذات الكثافة العالية ، سيتم هزيمة التوسع محليًا ، وستكون هناك مناطق أكبر بآلاف المرات من درب التبانة. ولكن على نطاق أوسع ، سيسود التوسع ، في حين أنه لا يتم التحكم فيه عن طريق المادة أو الإشعاع ، ولكن عن طريق الطاقة المظلمة ، وهي الطريقة الوحيدة لشرح معدل التوسع الملحوظ في سياق الموارد الوراثية.



لذا ، سنكرر بإيجاز: حدث الانفجار الكبير في الكون في كل مكان وفي نفس الوقت ، شهدت جميع المناطق تمددًا تقريبًا ، وأدت التغايرات في الكثافة إلى ظهور المجرات والمجموعات والعناقيد ، بالإضافة إلى الفراغات الكونية ، وكشفت الطاقة المظلمة عن نفسها من خلال التوسع المتسارع للكون.

إريك ليس الوحيد الذي يطرح مثل هذه الأسئلة ، لكنني آمل أن يكون الشرح واضحًا لك وللآخرين. أرسل لي أسئلتك واقتراحاتك للمقالات التالية.

Source: https://habr.com/ru/post/ar395945/

More articles:


All Articles