11 risultati scientifici degli ultimi 100 anni, che ci ha dato l'Universo

Esattamente 100 anni fa, il nostro concetto di Universo era molto diversa da oggi. La gente sapeva di stelle nella via Lattea e sapere su distanze fino a loro, ma che dietro di loro — questo non lo sapeva nessuno. L'universo considerato statico, spirale e ellissi nel cielo consideravano gli oggetti della nostra galassia. Ньютонова gravità fino a quando non è stato trasceso dal nuova teoria di Einstein, e idee scientifiche come il Big Bang, la materia oscura e la materia oscura non sono stati sulla bocca di tutti. Ma poi, letteralmente ogni decennio, ha iniziato a compiere innovazioni per le innovazioni, e così fino ad oggi. Di fronte a voi la cronaca di Ethan Siegel con Medium.com come ha cambiato la nostra visione dell'Universo negli ultimi cento anni.

Risultati della spedizione di Eddington nel 1919 hanno dimostrato che la teoria della relatività generale descrive la curvatura della luce stellare vicino oggetti massicci

1910-anni: la teoria di Einstein è stata confermata. La teoria generale della relatività è diventato noto per il fatto che ha dato una previsione, che non poteva dare la teoria di Newton: la precessione dell'orbita di Mercurio intorno al Sole. Ma per la teoria scientifica non era abbastanza semplice da spiegare qualcosa che abbiamo già visto; doveva dare previsioni su ciò che non abbiamo ancora visto. Anche se negli ultimi cento anni ci sono stati molti — gravitazionale rallentamento del tempo, forte e debole lensing, lo spostamento verso il rosso gravitazionale e così via — il primo è la curvatura della luce stellare durante un'eclissi solare totale, visto che Eddington e i suoi colleghi nel 1919. Indice di curvatura della luce intorno al Sole соотносился con le previsioni di Einstein e non соотносился con la teoria di Newton. Da allora la nostra comprensione dell'Universo è cambiato per sempre.

la Scoperta di Hubble variabile di cepheid nella galassia di Andromeda, M31, ci ha rivelato l'Universo

1920. Ancora non sapevano che al di fuori della via Lattea c'è un Universo, ma tutto è cambiato nel 1920 con il lavoro di Edwin Hubble. Osservando alcune nebulose a spirale nel cielo, era in grado di determinare con precisione le singole stelle variabili dello stesso tipo, che è stato conosciuto nella via Lattea. Solo la loro luminosità era così basso che proprio puntare a milioni di anni luce, distanti tra noi, mettendoli ben oltre la nostra galassia. Su questo Hubble non si è fermato. Ha misurato la velocità di recessione e la distanza fino a decine di galassie, aumentando notevolmente i confini Universo conosciuto.

Due brillanti grandi della galassia al centro del cluster Coma, NGC 4889 (a sinistra) e un po ' meno NGC 4874 (a destra), ogni più di un milione di anni luce in termini di dimensioni. Attraverso l'intero cluster, come si crede, è un enorme alone di materia oscura

1930. Per lungo tempo si è pensato che se si potesse misurare tutta la massa contenuta nelle stelle, e, forse, aggiungere il gas e polveri, si sarebbe in grado di contare tutta la materia dell'Universo. Tuttavia, osservando le galassie in un fitto ammasso (come cluster di Coma), Fritz Zwicky ha mostrato che le stelle e la cosiddetta «materia ordinaria» (cioè atomi) non è sufficiente per spiegare il movimento interno di questi gruppi. Ha chiamato la nuova materia di materia oscura (dunkle materie), e fino al 1970 le sue osservazioni in gran parte ignorato. E poi la materia ordinaria studiato meglio e si è scoperto che la materia oscura contiene un bel po ' in singole rotanti galassie. Ora sappiamo che la materia oscura è di peso normale superiore di 5 volte.

1940. Anche se la maggior parte sperimentali e di osservazione risorse lasciato alle satelliti, missili ingegneria e lo sviluppo di tecnologie nucleari, fisici teorici hanno continuato a lavorare senza sosta. Nel 1945 George Gamow ha creato completa l'estrapolazione dell'espansione dell'Universo: se l'Universo si espande e si raffredda oggi, quando in passato doveva essere più denso e più caldo. Quindi, una volta in passato c'era un tempo, quando l'Universo era troppo caldo e gli atomi neutri non potevano formarsi, e prima di questo e di nuclei atomici non potrebbero formarsi. Se è così, allora prima di formare alcuna stelle la materia dell'Universo è iniziato con. di elementi, e nel nostro tempo, è possibile osservare il bagliore della temperatura in tutte le direzioni — a pochi gradi sopra lo zero assoluto. Oggi questa teoria è conosciuta come la teoria del Big Bang, e nel 1940 non sapeva nemmeno quanto sia stupendo.

1950. Rivale idea con l'ipotesi del Big Bang è stato fermo un modello dell'Universo, estesa Fred Хойлом e gli altri. Tipicamente, le due parti hanno sostenuto che tutti gli elementi più pesanti presenti oggi sulla Terra, si sono formate nella fase iniziale dell'Universo. Hoyle e i suoi colleghi hanno affermato che sono state fatte non in tenera età, caldo e denso di stato, ma piuttosto nelle generazioni precedenti di stelle. Hoyle, insieme con i colleghi di Willy Fowler e Margaret Burbidge, spiegato in dettaglio come elementi di costruire la tavola periodica in un processo di fusione nucleare nelle stelle. Che è particolarmente curioso, hanno predetto la sintesi di carbonio di elio in un processo che non abbiamo mai osservato: triplo alfa-processo, che richiede l'esistenza di un nuovo stato di carbonio. Questo stato è stato aperto Fowler pochi anni dopo l'iniziale previsione di Hoyle e oggi è noto come il carbonio lo stato di Hoyle. Così, abbiamo scoperto che tutti gli elementi più pesanti esistenti sulla Terra, devono la loro origine a tutti i precedenti generazioni di stelle.

Se abbiamo potuto vedere, forno a microonde luce, il cielo notturno sarebbe come verde ovale con una temperatura di 2,7 Kelvin, con «rumore» nel centro apportatecalde i contributi nostro piano galattico. Questa radiazione uniforme con чернотельным gamma indica nella postluminescenza Big Bang: è cosmica di fondo a microonde

1960-ye Dopo 20 anni di discussioni chiave osservazione, che doveva determinare la storia dell'Universo, è stato fatto: l'apertura del predetto afterglow dal Big Bang, o radiazione cosmica di fondo. Questa radiazione uniforme con una temperatura di 2,725 Kelvin è stato scoperto nel 1965 Arno Пензиасом e Bob Wilson, nessuno dei quali non ho capito una volta che mi sono imbattuto. Solo con il tempo чернотельный gamma di questa radiazione e le sue fluttuazioni sono stati misurati e hanno dimostrato che il nostro Universo è iniziato con un «bang».

la prima fase dell'Universo prima del Big Bang, ha gettato tutte le condizioni per tutto ciò che vediamo oggi. E ' stata una grande idea di Alan Ghouta: inflazione cosmica

1970. Alla fine del 1979 un giovane studioso coltivato la sua idea. Alan Guth cercando un modo per risolvere alcuni problemi inspiegabili Big Bang — perché l'Universo è così piatta nello spazio, perché ha una temperatura in tutte le direzioni e perché in essa non c'è relitti più alte energie — e venne l'idea di inflazione cosmica. Secondo questa idea, prima che l'Universo è entrato nel caldo di una condizione di sovrappeso, era stato esponenziale espansione, quando tutta l'energia che è insita in più di tessuto dello spazio. Ci sono voluti un paio di miglioramenti originali idee Ghouta, per formare la moderna teoria dell'inflazione, ma il follow-up di sorveglianza — tra cui le fluttuazioni della radiazione cosmica di fondo — ha confermato la sua previsione. L'universo non solo è iniziata col botto, ma aveva un altro speciale condizione di prima, come è avvenuto il Big Bang.

i Resti di supernova 1987a, situato in un Grande Магеллановом cloud 165 000 anni luce da noi. Oltre trecento secoli è stata più vicina osservata una supernova a Terra

1980. Può sembrare che non è successo nulla di grave, ma è nel 1987 con la Terra hanno osservato vicino a noi una supernova. Succede una volta ogni cento anni. Anche questa è stata la prima supernova, che si è verificato quando abbiamo avuto rivelatori in grado di trovare i neutrini, nati nel corso di tali eventi. Anche se abbiamo visto un sacco di supernova in altre galassie, non abbiamo mai osservato da vicino, per testimoniare neutrini da loro. Questi 20 neutrini o giù di lì ha segnato l'inizio di neutrini astronomia e successivi di sviluppo, che ha portato alla осцилляциям нейтрином, la rilevazione delle masse e нейтрины da supernova, che si verificano nelle galassie in milioni di anni luce da noi. Se i nostri moderni rivelatori di funzionamento al momento giusto, la prossima epidemia di supernova avrebbe permesso di catturare centinaia di migliaia di neutrini.

Quattro possibili destino dell'Universo, di cui l'ultima è meglio si adatta ai dati: l'Universo con energia oscura. Per la prima volta il suo scoperto per l'osservazione delle supernove lontane

1990. Se pensavate che la materia oscura e l'apertura dell'inizio dell'Universo erano gravi scoperte, immaginate lo shock è stato nel 1998, quando ha scoperto che l'Universo è in attesa alla fine. Storicamente abbiamo immaginato tre possibili destini:

• l'Espansione dell'Universo non sarà sufficiente per superare l'attrazione gravitazionale di tutto e tutti, e l'Universo recentemente si ridurrà in una Grande Compressione
• l'Espansione dell'Universo è troppo, e tutto integrale gravità scappa, e l'Universo si blocca
• O ci troviamo al confine tra questi due risultati e il ritmo di espansione sarà tendere asintoticamente a zero, ma non lo raggiunge: Critica l'Universo

Invece di questo, tuttavia, supernove lontane hanno dimostrato che l'espansione dell'Universo sta accelerando e che man mano che la scadenza del tempo di lontane galassie sempre più allontanarsi l'una dall'altra. L'universo non solo si congela, ma tutte le galassie, non legati l'uno all'altro, in ultima analisi, scompaiono dietro il nostro spazio l'orizzonte. Oltre galassie nel nostro gruppo locale, nessun galassia via Lattea non accolti, e il nostro destino sarà fredda e solitaria. Attraverso 100 miliardi di anni non vedremo niente di galassie, tranne la nostra.

2000. I nostri misurare le fluttuazioni (o imperfezioni) afterglow Big Bang ci hanno insegnato incredibile: abbiamo imparato esattamente, di cosa è composto l'Universo. Dati con COBE sostituito i dati di WMAP, che, a sua volta, ha migliorato la Cinghia. Tutti insieme, i dati di strutture su larga scala da grandi indagini di galassie (come 2dF e SDSS) e i dati di lontano сверхновым, ci ha fornito l'immagine moderna dell'Universo:

• 0,01% di radiazione sotto forma di fotoni,
• 0,1% neutrini, che rendono facile il contributo in gravitazionali alone che circondano le galassie e gli ammassi,
• 4,9% di materia ordinaria, che comprende tutto, composto di particelle atomiche,
• il 27% di materia oscura, o misteriosi, невзаимодействующих (tranne come gravità) delle particelle, che forniscono l'Universo struttura che stiamo vedendo,
• 68% di energia oscura, che è insita nella stesso spazio.

2010. Questo decennio non è ancora finita, ma abbiamo già trovato i primi potenzialmente abitabili del pianeta simile alla Terra (anche se molto lontanamente), tra le migliaia e migliaia di nuovi pianeti extrasolari scoperti missione Kepler della NASA. Forse non è la più grande scoperta decenni, perché la rilevazione diretta delle onde gravitazionali, fatta LIGO, ha confermato il quadro disegnato da Einstein nel 1915 anno. Dopo più diun secolo dopo, come la teoria di Einstein per la prima volta ha sfidato Newton, la teoria generale della relatività è passato attraverso tutti i test e le prove, che le ha offerto.

Scientifico storia deve ancora essere scritta, e molto altro ancora in un Universo da scoprire. Ma questi 11 punti ci ha fatto uscire dall'Universo sconosciuto età, non più grande della nostra galassia, composta per la maggior parte delle stelle, in espansione, остывающую Universo gestita la materia oscura, l'energia oscura e la nostra la materia ordinaria. In molte potenzialmente pianeti abitati, le 13,8 miliardi di anni, ed è iniziato con il Big Bang, che di per sé è emerso dall'inflazione cosmica. Abbiamo imparato sull'origine dell'Universo, sul suo destino, sulla forma, sul dispositivo e dimensioni — e tutto per 100 anni. Forse i prossimi 100 anni saranno pieni di sorprese, che non riusciamo neanche a immaginare.