Пространство становится больше?
Вселенная невообразимо огромна. Наблюдаемая Вселенная, по оценкам, имеет около 93 миллиардов световых лет в поперечнике. Человеческий разум не может по-настоящему постичь, насколько огромна Вселенная, и, что интересно, пространство становится только больше. Один из самых захватывающих фактов о космосе заключается в том, что пространство расширяется. Как быстро расширяется пространство и что вызывает его расширение?
Как было обнаружено расширение пространства?
Астроном Эдвин Хаббл был первым ученым, обнаружившим, что Вселенная расширяется. Хаббл задался целью определить расстояния до некоторых галактик в попытке разрешить спор в астрономическом сообществе о том, был ли Млечный Путь единственной галактикой. Телескоп "Хаббл" определил расстояние до галактики Андромеды, показав, что она существует далеко за пределами Млечного Пути. Хаббл подтвердил, что Вселенная является домом для многих миллиардов галактик, но это была лишь часть его открытия. Наблюдая за далекими галактиками, Хаббл заметил что большинство галактик красные, явление, известное как красное смещение. Чтобы понять, почему это важно, крайне важно понять эффект Доплера. Эффект Доплера описывает, как ведут себя звуковые и световые волны в зависимости от скорости их источника. Когда объект движется к вам, световые волны, которые он излучает, сжимаются и смещаются в синий цвет. Когда тот же самый объект удаляется от вас, его световые волны растягиваются и смещаются в красный цвет. Вы заметите синее или красное смещение только тогда, когда объект движется с предельной скоростью. Поскольку большинство галактик, которые мог видеть Хаббл, были смещены в красный цвет, это означало, что большинство галактик в наблюдаемой вселенной удаляются от нас с огромной скоростью. Хаббл также обнаружил, что скорость, с которой движется галактика, пропорциональна ее расстоянию. Чем дальше находится галактика, тем быстрее она движется. Это наблюдение стало известно как закон Хаббла.
Как быстро расширяется пространство?
Поскольку скорость расширения пространства зависит от расстояния, трудно определить заданную скорость расширения пространства. Вместо этого имеет больше смысла выражать скорость расширения относительно расстояния. Основываясь на наблюдениях за множеством галактик, астрономы подсчитали, что скорость расширения Вселенной составляет 73 километра в секунду на мегапарсек. Мегапарсек равен 3,3 миллионам световых лет, что означает, что на каждые 3,3 миллиона световых лет расстояния расширение пространства увеличивается на 73 километра в секунду.
Интересно, что скорость расширения пространства ускоряется. Увеличивается не только пространство, но и скорость, с которой оно увеличивается. Астрономы когда-то предполагали, что скорость расширения будет постепенно замедляться по мере того, как объединенная гравитация видимой материи и темной материи будет замедлять Вселенную. Однако в 1990-х годах две группы астрономов независимо обнаружили, что пространство не замедляется, а ускоряется. Для того чтобы пространство ускорялось, оно должно быть насыщено какой-то формой энергии, заставляющей его ускоряться. Эта форма энергии называется темной энергией, и кроме того, что она является причиной ускорения пространства, астрономы практически ничего о ней не знают.
