11 réalisations scientifiques de la dernière 100 ans, qui nous ont donné de l'Univers

Exactement 100 ans, notre concept de l'Univers était très différent d'aujourd'hui. Les gens savaient sur les étoiles dans la Voie lactée et connaissaient les distances entre eux, mais que pour eux, personne ne le savait. L'univers considéré statique, des spirales et des ellipses dans le ciel trouvaient les objets de notre propre galaxie. Ньютонова la gravité n'a pas été surpassée de la nouvelle théorie d'Einstein, et les idées scientifiques comme le Big Bang, la matière noire et la matière noire n'ont pas été entendue. Mais ensuite, chaque décennie, ont commencé à свершаться percées pour les crevaisons, et ainsi jusqu'à aujourd'hui. Avant de vous la chronique Ethan Siegel avec Medium.com comment a changé notre perception de l'Univers au cours des cent dernières années.

les Résultats de l'expédition Эддингтона en 1919, ont montré que la relativité générale décrit la courbure de la lumière des étoiles près d'objets massifs

les années 1910: la théorie d'Einstein a été confirmée. La théorie générale de la relativité est devenu connu pour, qui a donné des prophéties, qui pourrait donner à la théorie de Newton: la précession de l'orbite de Mercure autour du Soleil. Mais pour les théories scientifiques ne suffisait pas simplement de vous expliquer quelque chose, que nous avons déjà observé; elle devait donner des prédictions sur ce que nous n'avons pas encore vu. Bien qu'au cours des cent dernières années leur a été beaucoup gravitationnel ralentissement du temps, fort et faible линзирование, le décalage vers le rouge gravitationnel et ainsi de suite — la première est devenue la courbure de la lumière des étoiles lors d'une éclipse solaire totale, qui observait Eddington et ses collègues en 1919. Le taux de la courbure de la lumière autour du Soleil соотносился avec les prédictions d'Einstein et ne соотносился avec la théorie de Newton. Depuis, notre compréhension de l'Univers a changé pour toujours.

Ouverture Хабблом variable цефеиды dans la galaxie d'Andromède, M31, nous donnant l'Univers

les années 1920. Nous ne savions pas que, en dehors de la Voie Lactée il y a un Univers, mais tout a changé dans les années 1920 avec les travaux d'Edwin Hubble. En observant les quelques nébuleuse dans le ciel, il a pu déterminer exactement les variables individuelles étoiles du même type, qui a été connu dans la Voie lactée. Seulement leur éclat était si bas, dès que pointe sur des millions d'années-lumière, s'étend entre nous, en les plaçant au-delà de notre galaxie. Sur cette Hubble n'est pas arrêté. Il a mesuré la vitesse de la récession et de la distance jusqu'à des dizaines de galaxies, essentiellement en élargissant les frontières de l'Univers connu.

Deux brillants grands de la galaxie dans le centre d'un cluster Coma, NGC 4889 (à gauche) et un peu moins de NGC 4874 (à droite), tous les plus d'un million d'années-lumière dans la taille. À travers l'ensemble du cluster, croit-on, est un très grand halo de matière noire

1930. On a longtemps pensé que si vous pouviez mesurer toute la masse contenue dans les étoiles, et peut-être ajouter de gaz et de poussière, vous seriez en mesure de calculer toute la matière dans l'Univers. Toutefois, en observant les galaxies dans un amas dense de (comme un cluster de Coma), Fritz Цвикки a montré que les étoiles et les soi-disant «de la matière normale» (c'est à dire des atomes) ne suffit pas pour expliquer le mouvement interne de ces rassemblements. Il a appelé la nouvelle de la matière, de la matière noire (dunkle materie), et jusqu'aux années 1970, son observation en grande partie ignorée. Ensuite, le même la matière ordinaire ont étudié le mieux et il s'est avéré que la matière noire contient assez nombreux dans certaines rotation des galaxies. Maintenant, nous savons que la matière noire sur la masse dépasse ordinaire 5 fois.

1940. Bien qu'une grande partie expérimentale et d'observation des ressources a quitté разведывательным satellites, missiles, d'ingénierie et de développement de la technologie nucléaire, les physiciens théoriciens ont continué à travailler sans relâche. En 1945, Georges Sante et a formé une extrapolation expansion de l'Univers: si l'Univers se dilate et se refroidit aujourd'hui, une fois dans le passé, elle devait être plus dense et plus chaud. Par conséquent, une fois dans le passé, il fut un temps où l'Univers était trop chaud et les atomes neutres ne pouvaient pas se former, et avant cela, et les noyaux atomiques ne pouvaient pas se former. Si c'est le cas, à la formation, aucune des stars de la matière de l'Univers commencé à легчайших éléments, et dans notre temps, on peut observer la persistance de la température dans toutes les directions, à seulement quelques degrés au dessus du zéro absolu. Aujourd'hui, cette théorie est connue comme la théorie du Big Bang, et dans les années 1940 ne soupçonnaient même pas combien elle est magnifique.

années 1950. Concurrente de l'idée avec l'hypothèse du Big Bang a été fixe le modèle de l'Univers, lancée par Fred Хойлом et d'autres. Ce qui est caractéristique, les deux parties ont affirmé que tous les éléments lourds, présents aujourd'hui sur la Terre, ont été formés dans la phase de début de l'Univers. Hoyle et ses collègues ont fait valoir qu'ils n'ont pas été faites au début, chaud et dense, et plutôt dans les précédentes générations d'étoiles. Hoyle, avec des collègues de Willy Fowler et Margaret Burbidge, a clairement expliqué comment les éléments sont la construction d'un tableau périodique dans le processus de la fusion nucléaire dans les étoiles. Ce qui est particulièrement curieux, ils ont prévu la synthèse du carbone de l'hélium dans le processus que nous avons jamais observé: triple alpha-un processus qui nécessite l'existence d'un nouvel état de carbone. Cet état a été ouvert Fowler quelques années plus tard, après l'origine de la prévision Хойла et aujourd'hui connu carbonique de l'état Хойла. Ainsi, nous avons constaté que tous les éléments lourds existants sur la Terre, doit son origine à toutes les précédentes générations d'étoiles.

Si nous pouvions voir à micro-ondes de la lumière, le ciel de la nuit semblerait que le vert est ovale avec une température de 2,7 Kelvin, avec le «bruit» dans le centre de faitechaudes les contributions de notre plan galactique. C'est un uniforme de rayonnement чернотельным gamme témoigne de послесвечении Big Bang: c'est un vaisseau à micro-ondes de fond

Les années 1960 est-à-dire Après 20 ans de discussions clé de l'observation, qui devait déterminer l'histoire de l'Univers, a été fait: ouverture de la prédite de la rémanence du Big Bang, ou du fond diffus cosmologique. C'est un rayonnement uniforme avec une température de 2,725 Kelvin a été découvert en 1965 Arnaud Пензиасом et de Bob Wilson, qui n'ont pas réalisé tout de suite, que je suis tombé. Seulement avec le temps чернотельный le spectre de ce rayonnement et de ses fluctuations ont été mesurés et ont montré que notre Univers a commencé avec un «bang».

La première phase de l'Univers avant le Big Bang, a jeté les conditions initiales pour tout ce que nous voyons aujourd'hui. C'était une grande idée Alan Gouta: l'inflation cosmique

1970. À la fin de 1979, le jeune scientifique mûri son idée. Alan Peuvent cherchais un moyen de résoudre certains problèmes inexpliqués Big Bang — pourquoi l'Univers est tellement plat dans l'espace, pourquoi est-elle la même température dans toutes les directions et pourquoi pas des reliques les plus élevés de l'énergie et est venu à l'idée de l'inflation cosmique. Selon cette idée, avant que l'Univers est entré dans la dense état, a été l'état d'une croissance exponentielle, quand toute l'énergie inhérente à la le tissu de l'espace. Il a fallu plusieurs améliorations originaux d'idées Gouta, pour former la théorie moderne de l'inflation, mais le suivi — y compris les fluctuations du fond diffus cosmologique — ont confirmé ses prévisions. L'univers n'est pas seulement a commencé avec un bang, mais elle était encore un état particulier de avant que il y avait cette Grande Explosion.

les Restes de la supernova 1987a, située dans le Grand nuage de Magellan à 165 000 années-lumière de nous. Plus de trois cents siècles, elle était la plus proche de la supernova observée à la Terre

1980. Il peut sembler qu'il n'y avait rien de grave, mais c'est en 1987, avec la Terre ont observé près de chez nous une super-nova. Ce qui se passe dans une centaine d'années. Aussi c'était la première supernova, qui s'est produite quand nous avons des détecteurs capables de trouver des neutrinos, nés au cours de ces événements. Bien que nous avons vu beaucoup de supernovae dans d'autres galaxies, jamais nous n'avions vu de si près, pour attester de neutrinos produits par eux. Ces 20 neutrinos ou plus ont marqué le début de la нейтринной de l'astronomie et de développement suivi, qui ont conduit à осцилляциям нейтрином, de détection neutrino de masse et нейтрины de la supernova, qui se produisent dans les galaxies dans des millions d'années-lumière de nous. Si modernes de nos détecteurs fonctionnent au bon moment, la prochaine manifestation de supernova aurait permis de saisir des centaines de milliers de neutrinos.

les Quatre possibles du destin de l'Univers, dont le dernier est le mieux s'inscrit dans les données: l'Univers de l'énergie sombre. Pour la première fois découvert grâce à des observations en loin сверхновыми

1990. Si vous pensiez que la matière noire et la découverte de l'origine de l'Univers ont été graves découvertes, imaginez quel choc a été, en 1998, quand les ont découvert que l'Univers attend la fin. Historiquement, nous avons imaginé trois destins:

• l'Expansion de l'Univers ne sera pas suffisant pour surmonter la force d'attraction de tout et de rien, et l'Univers se rétrécir à nouveau dans la Grande Compression
• l'Expansion de l'Univers est trop, et tout le royaume de gravité разбежится, et l'Univers de geler
• Ou nous nous trouvons à la frontière de ces deux résultats et le rythme d'expansion asymptotique de chercher à zéro, mais ne l'a pas atteint: Critique de l'Univers

Au Lieu de cela, d'ailleurs, les supernovae ont montré que l'expansion de l'Univers s'accélère et que pendant l'expiration de la durée des galaxies lointaines, de plus en plus vite éloigner les uns des autres. L'univers n'est pas simplement le gel, mais toutes les galaxies qui ne sont pas liés l'un à l'autre, finiront par disparaître de notre cosmique de l'horizon. En dehors des galaxies dans notre groupe local, aucune galaxie, la Voie Lactée n'est pas déjà accueillis, et notre destin sera froid et solitaire. Au bout de 100 milliards d'années, nous ne verrons pas de galaxies, à l'exception de notre.

2000. Nos mesures des fluctuations (ou imperfections) la rémanence du Big Bang nous a appris incroyable: nous avons appris dans la précision, de quoi se compose l'Univers. Les données de COBE ont remplacé les données de WMAP, qui, à son tour, s'est amélioré Planck. Tous ensemble, les données de structures à grande échelle à partir des grandes enquêtes de galaxies (comme 2dF et SDSS) et les données d'un lointain сверхновым, nous ont fourni une image moderne de l'Univers:

• 0,01% du rayonnement en forme de photons,
• 0,1% de neutrinos, qui contribuent de manière facile contribution à la gravité de halo, autour des galaxies et des amas,
• 4,9% de la matière ordinaire, qui comprend tout, constituée par des particules atomiques,
• 27% de la matière noire, ou énigmatiques, невзаимодействующих (sauf gravitationnellement) des particules qui fournissent la structure de l'Univers que nous observons,
• 68% d'énergie sombre, qui est inhérent à un même espace.

2010-e. Cette décennie n'est pas encore terminé, mais nous avons déjà trouvé nos premiers potentiellement habitable planètes similaires à la Terre (pas très loin), parmi des milliers et des milliers de nouvelles exoplanètes découvertes de la mission Kepler de la NASA. Peut-être, ce n'est pas la plus grande découverte des décennies, parce que la détection directe des ondes gravitationnelles, faite LIGO, a confirmé une image peinte par Einstein en 1915,. Plus tard, plusde siècle après la théorie d'Einstein pour la première fois défié, Newton, la théorie de la relativité a été à travers les essais et les tests qui lui ont été offerts.

Scientifique de l'histoire est toujours écrite, et encore plus dans un Univers à découvrir. Mais ces 11 étapes nous a fait sortir de l'Univers de l'inconnu, de l'âge, la taille n'est pas plus de notre galaxie, composée en grande partie à partir des étoiles, en se développant, остывающую l'Univers, géré de matière noire, l'énergie sombre et de notre la matière ordinaire. Au nombre potentiellement de planètes habitées, elle a 13,8 milliards d'années, et il a commencé avec le Big Bang, qui lui-même a émergé de l'inflation cosmique. Nous avons appris à propos de l'origine de l'Univers, de son destin, sur l'apparence, le périphérique et la taille de 100 ans. Les 100 ans, sera pleine de surprises, dont nous ne pouvons pas imaginer.