11 avanços científicos dos últimos 100 anos, o que nos deu o Universo

Exatamente 100 anos atrás, o nosso conceito de um Universo muito diferente do de hoje. Que as pessoas saibam sobre estrelas da via láctea, e saiba sobre a distância até eles, mas que eles — ninguém sabia. O universo acreditavam estático, espirais e elipses no céu consideravam os objetos da nossa própria galáxia. Ньютонова gravidade ainda não foi superada a nova teoria de Einstein, a ciência ideias como o Big Bang, a matéria escura e a matéria escura não estavam na audiência. Mas, em seguida, literalmente, a cada década, começaram a свершаться descobertas pela fuga, e assim até os dias de hoje. Antes de você crónica de Ethan Siegel com Medium.com como mudou nossa percepção sobre o Universo nos últimos cem anos.

Resultados da expedição Эддингтона em 1919, mostraram que a relatividade geral descreve a curvatura da luz estelar perto de grandes objetos

1910-s: a teoria de Einstein foi confirmada. A teoria geral da relatividade tornou-se conhecido o fato de que deu a previsão de que não poderia dar a teoria de Newton: прецессию da órbita de Mercúrio em torno do Sol. Mas para uma teoria científica não foi suficiente para explicar algo que já vimos; ela tinha para dar previsões sobre o que nós ainda não vimos. Embora nos últimos cem anos, eram muitos — gravitacional tempo lento, forte e fraco линзирование, o desvio para o vermelho gravitacional e assim por diante — o primeiro tornou-se a curvatura da luz estelar em tempo integral de um eclipse solar, que assisti Eddington e seus colegas, em 1919. A taxa de curvas de luz em torno do Sol соотносился com as previsões de Einstein e não соотносился com a teoria de Newton. Desde então, a nossa compreensão do Universo mudou para sempre.

Abertura Хабблом variável цефеиды na galáxia de Andrômeda, M31, abriu-nos o Universo

1920. Nós ainda não sabíamos o que fora da via Láctea é o Universo, mas tudo mudou na década de 1920 com o trabalho de Edwin Hubble. Assistindo alguns espirais туманностями no céu, ele foi capaz de determinar com precisão as variáveis individuais estrelas de mesmo tipo, que era conhecido da via láctea. Apenas o seu brilho era tão baixa, que indicava milhões de anos-luz, gastronomia e vinhos, entre nós, colocando-os muito além de nossa galáxia. Neste Hubble não parou. Ele mediu a velocidade de recessão e de distância de dezenas de galáxias, essencialmente, ampliando a fronteira conhecida do Universo.

Duas brilhantes grandes galáxia no centro de um aglomerado de Coma, NGC 4889 (à esquerda) e um pouco menos NGC 4874 (à direita), a intervalos de mais de um milhão de anos-luz de tamanho. Através de todo o cluster, como acreditam, corre um enorme halo de matéria escura

1930. Por muito tempo acreditou-se que se você pudesse medir a massa inteira, contidas nas estrelas, e talvez adicionar um gás e poeira, você seria capaz de contar a toda a matéria do Universo. No entanto, ao observar as galáxias em um denso aglomerado (como o cluster de Coma), Fritz Цвикки mostrou que as estrelas e a assim chamada "matéria comum" (isto é, átomos) não é suficiente para explicar o movimento interno desses aglomerados. Ele chamou de novo a matéria, de matéria escura (dunkle materie), e até a década de 1970 sua fiscalização, na maior parte, ignorado. Então o mesmo regular a matéria estudaram melhor e descobriu-se que a matéria escura contém bastante nos individuais de rotação de galáxias. Sabemos agora que a matéria escura de acordo com a massa ultrapassa o normal em 5 vezes.

décadas de 1940. Embora a maior parte do experimentais e observacionais de recursos ido разведывательным satélites, foguetes de engenharia e desenvolvimento de tecnologia nuclear, físicos teóricos continuaram a trabalhar incansavelmente. Em 1945, George Гамов formou uma экстраполяцию Universo em expansão: se o Universo se expande e esfria hoje, uma vez que, no passado, ela tinha que ser mais denso e mais quente. Por isso, um dia, no passado, houve um tempo, quando o Universo era muito quente e neutro, os átomos não poderiam se formar, e antes disso, e o núcleo atômico não poderia se formar. Se é assim, então, antes de formar qualquer tipo de estrelas, a matéria do Universo começou com легчайших elementos, e em nosso tempo, pode-se observar o afterglow a temperatura em todas as direções — a apenas alguns graus acima do zero absoluto. Hoje, esta teoria é conhecida como teoria do Big Bang, e na década de 1940 nem imaginava o quanto ela é linda.

1950. A rival idéia com a hipótese do Big Bang não era fixa um modelo do Universo, o avançado Fred Хойлом e outros. O que é característico, os dois lados afirmaram que todos os elementos pesados presentes na Terra hoje, foram formados na fase anterior do Universo. Hoyle e seus colegas argumentam que eles não foram feitas no início, quente e denso do estado, mas, sim, em gerações anteriores de estrelas. Hoyle, juntamente com seus colegas, Willy Фаулером e Margaret Бербидж, detalhadamente explicados, como elementos compõem a tabela periódica durante o processo de fusão nuclear nas estrelas. O que é particularmente curioso, eles previram a síntese de carbono a partir do hélio em um processo que nós nunca antes observado: triplo-alfa-processo, que exige a existência de um novo estado de carbono. Este estado foi aberto Фаулером alguns anos mais tarde, após a previsão inicial de Хойла e hoje é conhecido como o carbono estado Хойла. Assim, descobrimos que todos os elementos pesados, existentes na Terra, devem sua origem a todos gerações anteriores de estrelas.

Se nós pudéssemos ver o microondas luz nocturna, o céu ficaria como verde oval com uma temperatura de 2,7 Kelvin, com a "explosão" no centro de feitasquentes contribuições quer a ajuda do nosso plano. Este é o uniforme de radiação com чернотельным espectro indica послесвечении Big Bang: é cósmica de microondas de fundo

1960-е. Depois de 20 anos de discussões chave de fiscalização, que deve determinar qual é a história do Universo, foi feito: abertura prevista arrebol, desde o Big Bang, ou cósmica de microondas de fundo. Este é o uniforme de radiação com a temperatura de 2,725 Kelvin foi descoberto em 1965, Arno Пензиасом e Bob Wilson, nenhum dos quais não são percebidos de imediato, em que me deparei com. Só com o tempo чернотельный o espectro dessa radiação e suas flutuações foram medidos e mostrou que o nosso Universo começou com a "explosão".

estágio inicial do Universo, ainda antes do Big Bang, tem todas as condições para tudo o que vemos hoje. Foi uma grande idéia de Alan Guta: o espaço de inflação

1970. No final de 1979, o jovem cientista nutriam a sua ideia. Alan Guth estava procurando uma maneira de resolver alguns problemas inexplicáveis Big Bang — por que o Universo é tão lisa espacialmente, por que ela mesma temperatura em todas as direções e por que não реликтов as mais altas energias — e veio a idéia de inflação cósmica. De acordo com essa idéia, antes de o Universo entrou em quente apertado o estado, o estado de expansão exponencial, quando toda a energia que era característica do próprio tecido do espaço. Levou várias melhorias iniciais de idéias Guta, para formar a teoria moderna da inflação, mas o posterior acompanhamento — incluindo flutuações cósmica de microondas de fundo — confirmaram suas previsões. O universo não é só começou com uma explosão, mas ela tinha uma e outra especial para o estado de antes, como aconteceu o Big bang.

os Restos de uma supernova 1987a, localizada na Grande Магеллановом nuvem 165 000 anos-luz de distância de nós. Mais de três séculos, ela era a mais próxima observada uma supernova a Terra

década de 1980. Pode parecer que não aconteceu nada de grave, mas precisamente em 1987, com a Terra observaram mais próximo a nós сверхновую. Isto acontece uma vez a cada cem anos. Também foi a primeira supernova que ocorreu quando tivemos detectores capazes de encontrar os neutrinos gerados durante o evento. Embora nós vimos um monte de supernovas em outras galáxias, nós nunca observaram-los tão de perto, para atestar o neutrino deles. Esses 20 neutrino ou mais marcaram o início da нейтринной de astronomia e seguintes de desenvolvimento, o que levou à осцилляциям нейтрином, detecção de нейтринных massas e нейтрины de supernovas, que ocorrem em galáxias a milhões de anos-luz de distância de nós. Se nossos modernos detectores funcionando no momento certo, o próximo surto de supernovas permitiria travar centenas de milhares de neutrino.

Quatro possíveis destinos do Universo, dos quais o último é melhor se encaixa em dados: o Universo com energia escura. Pela primeira vez, ela descobriu através de observações por distantes сверхновыми

década de 1990. Se você pensou que a matéria escura e a descoberta de que o Universo foram graves descobertas, imagine que um choque foi em 1998, quando descobriu que o Universo está esperando o fim. Historicamente, nós imaginamos três possíveis destinos:

• Expansão do Universo, não seria suficiente para superar a força gravitacional de tudo e de todos, e o Universo de novo iria entrar em colapso em uma Grande Compactação
• Expansão do Universo, vai ser demais, e tudo aliado a gravidade разбежится, e o Universo irá congelar
• Ou nós nos encontramos na fronteira destes dois resultados e a taxa de expansão será асимптотически tende a zero, mas nunca chegará a: a Crítica do Universo

Em Vez disso, no entanto, distantes supernovas mostrou que a expansão do Universo está se acelerando e que à medida que o tempo distantes da galáxia cada vez mais se afastam umas das outras. O universo não é apenas congelar, mas que todas as galáxias que não reconhecem um ao outro, acabará por desaparecer por nossos espacial horizonte. Além de galáxias no nosso grupo local, nenhuma galáxia, a via Láctea, o Caminho já não será recebido, e o nosso destino será frio e solitário. Através de 100 bilhões de anos, nós não vemos nenhuma das galáxias além da nossa.

2000-s. Nossos medição das flutuações (ou imperfeições) arrebol do Big Bang, nos ensinaram incrível: nós aprendemos a precisão, a partir do que é feito o Universo. Os dados com COBE substituíram os dados com o WMAP, que, por sua vez, melhorou a Prancha. Todos juntos, os dados de grande escala as estruturas de grandes levantamentos de galáxias (como 2dF e SDSS) e os dados sobre distante сверхновым, nos forneceu moderna, a imagem do Universo:

• 0,01% da radiação na forma de fótons,
• 0,1% de neutrinos, o que torna fácil contribuição para o formulário de halo, em torno de galáxias e aglomerados,
• 4,9% de matéria comum, que inclui todos os que consiste de partículas atômicas,
• 27% de matéria escura, ou misteriosos, невзаимодействующих (além da) de partículas, que fornecem a estrutura do Universo, o que estamos vendo,
• 68% de energia escura, que é inerente ao próprio espaço.

2010-s. É a década de ainda não terminou, mas nós já encontramos nossos primeiros potencialmente habitáveis planetas semelhantes à Terra (ainda que muito remotamente), entre os milhares e milhares de novos exoplanetas encontrados pela missão Kepler" NASA. Talvez não seja a melhor a grande abertura de uma década, porque a detecção direta de ondas gravitacionais, feito LIGO, confirmou o quadro desenhado Einstein ainda em 1915. Depois de mais de umum século depois, como a teoria de Einstein é a primeira vez lançaram chamada de Newton, a teoria geral da relatividade passou por todos os testes e exames que lhe foram propostas.

A história acadêmica ainda está escrito, e muito mais do Universo a ser descoberto. Mas esses 11 passos levaram-nos a partir de um Universo desconhecido, idade, tamanho de nossa galáxia, que consiste, na maior parte das estrelas, em expansão, остывающую Universo, controlado por matéria escura, energia escura e a nossa matéria. Nela, um conjunto potencial de planetas habitáveis, ela é de 13,8 bilhões de anos, e ela começou com o Big Bang, o que por si só emergiu da inflação cósmica. Nós aprendemos sobre a origem do Universo, sobre seu destino, sobre a aparência, o dispositivo e tamanhos — e tudo por 100 anos. Talvez os próximos 100 anos serão cheios de surpresas, que nós não podemos sequer imaginar.