Kainatın mənşəyi, onun keçmişi və gələcəyi məsələsi qədim zamanlardan bəri insanları narahat edir. Bir çox əsrlər boyu məlum məlumatlara əsaslanaraq dünyanın mənzərəsini təqdim edən nəzəriyyələr yaranıb və təkzib edilib. Elmi dünya üçün əsas şok Eynşteynin nisbilik nəzəriyyəsi oldu. O, həmçinin Kainatı meydana gətirən prosesləri dərk etməyə böyük töhfə verdi. Lakin nisbilik nəzəriyyəsi heç bir əlavə tələb etməyən son həqiqət olduğunu iddia edə bilməzdi. Texnologiyaların təkmilləşdirilməsi astronomlara yeni nəzəri baza və ya mövcud müddəaların əhəmiyyətli dərəcədə genişləndirilməsini tələb edən əvvəllər ağlasığmaz kəşflər etməyə imkan verdi. Belə bir fenomen qaranlıq maddədir. Amma hər şeydən əvvəl.
Keçmiş günlərin halları
"Qaranlıq maddə" terminini başa düşmək üçün keçən əsrin əvvəllərinə qayıdaq. O dövrdə Kainatın stasionar bir quruluş kimi ideyası üstünlük təşkil edirdi. Bu arada, ümumi nisbilik nəzəriyyəsi (GR) fərz edirdi ki, cazibə qüvvəsi gec-tez bütün kosmik cisimlərin bir topa "yapışmasına" səbəb olacaq, bu belə baş verəcəkdir.qravitasiya çöküşü adlanır. Kosmik cisimlər arasında itələyici qüvvələr yoxdur. Qarşılıqlı cazibə ulduzların, planetlərin və digər cisimlərin daimi hərəkətini yaradan mərkəzdənqaçma qüvvələri ilə kompensasiya edilir. Bu yolla sistemin tarazlığı qorunur.
Kainatın nəzəri dağılmasının qarşısını almaq üçün Eynşteyn kosmoloji sabiti - sistemi lazımi stasionar vəziyyətə gətirən, lakin eyni zamanda faktiki olaraq icad edilən, aşkar əsaslara malik olmayan bir dəyər təqdim etdi.
Genişləyən Kainat
Fridman və Hablın hesablamaları və kəşfləri göstərdi ki, yeni sabitin köməyi ilə ümumi nisbi nəzəriyyənin harmonik tənliklərini pozmağa ehtiyac yoxdur. Sübut olunub və bu gün bu fakt praktiki olaraq şübhə doğurmur ki, Kainat genişlənir, onun bir vaxtlar başlanğıcı olub və stasionarlıqdan söhbət gedə bilməz. Kosmologiyanın sonrakı inkişafı böyük partlayış nəzəriyyəsinin yaranmasına səbəb oldu. Yeni fərziyyələrin əsas təsdiqi zamanla qalaktikalar arasında məsafənin müşahidə edilən artımıdır. Məhz qonşu kosmik sistemlərin bir-birindən uzaqlaşma sürətinin ölçülməsi qaranlıq maddə və qaranlıq enerjinin olması fərziyyəsinin formalaşmasına səbəb oldu.
Məlumatlar nəzəriyyə ilə uyğun gəlmir
1931-ci ildə Fritz Zwicky, daha sonra 1932-ci ildə və 1960-cı illərdə Jan Oort uzaq bir çoxluqdakı qalaktikaların materiyasının kütləsini və onların bir-birindən uzaqlaşma sürəti ilə nisbətini hesablayırdılar. Elm adamları zaman-zaman eyni nəticəyə gəliblər: bu miqdarda maddə onun yaratdığı cazibə qüvvəsini saxlaya bilməsi üçün kifayət deyil.birlikdə belə yüksək sürətlə hərəkət edən qalaktikalar. Zwicky və Oort, kosmik obyektlərin müxtəlif istiqamətlərə səpilməsinə imkan verməyən gizli bir kütlənin, Kainatın qaranlıq materiyasının olduğunu irəli sürdülər.
Lakin bu fərziyyə elm dünyası tərəfindən yalnız yetmişinci illərdə Vera Rubinin işinin nəticələrinin açıqlanmasından sonra tanınıb.
O, qalaktikanın materiyasının hərəkət sürətinin onu sistemin mərkəzindən ayıran məsafədən asılılığını aydın şəkildə nümayiş etdirən fırlanma əyriləri qurdu. Nəzəri fərziyyələrin əksinə olaraq, ulduzların sürətlərinin qalaktika mərkəzindən uzaqlaşdıqca azalmadığı, əksinə artdığı ortaya çıxdı. İşıqlandırıcıların bu cür davranışı yalnız qalaktikada qaranlıq maddə ilə dolu olan bir halonun olması ilə izah edilə bilərdi. Beləliklə, astronomiya kainatın tamamilə araşdırılmamış hissəsi ilə qarşılaşdı.
Xassələr və tərkibi
Materiyanın bu növünə qaranlıq deyilir, çünki onu heç bir mövcud vasitə ilə görmək olmur. Onun mövcudluğu dolayı əlamətlə tanınır: qaranlıq maddə tamamilə elektromaqnit dalğaları yaymadan cazibə sahəsi yaradır.
Alimlərin qarşısında duran ən mühüm vəzifə bu maddənin nədən ibarət olduğu sualına cavab almaq idi. Astrofiziklər onu adi barion maddəsi ilə (barion materiyası az-çox öyrənilmiş proton, neytron və elektronlardan ibarətdir) "doldurmağa" çalışırdılar. Qalaktikaların qaranlıq halosuna tipli yığcam, zəif şüalanan ulduzlar daxil idiqəhvəyi cırtdanlar və kütləcə Yupiterə yaxın nəhəng planetlər. Bununla belə, bu fərziyyələr araşdırmaya dözməyib. Tanış və məlum olan baryon maddəsi qalaktikaların gizli kütləsində əhəmiyyətli rol oynaya bilməz.
Bu gün fizika naməlum komponentləri axtarır. Alimlərin praktiki tədqiqatları mikrokosmosun supersimmetriya nəzəriyyəsinə əsaslanır ki, ona əsasən məlum olan hər bir hissəcik üçün supersimmetrik bir cüt var. Bunlar qaranlıq maddəni təşkil edənlərdir. Bununla belə, bu cür hissəciklərin mövcudluğuna dair heç bir sübut hələ əldə edilməyib, bəlkə də bu, yaxın gələcəyə aid bir məsələdir.
Qaranlıq enerji
Yeni bir maddə növünün kəşfi Kainatın elm adamları üçün hazırladığı sürprizləri bitirmədi. 1998-ci ildə astrofiziklər nəzəriyyələrin məlumatlarını faktlarla müqayisə etmək üçün daha bir şans əldə etdilər. Bu il bizdən uzaq bir qalaktikada fövqəlnovanın partlaması ilə yadda qaldı.
Astronomlar ona olan məsafəni ölçdülər və əldə edilən məlumatlara son dərəcə təəccübləndilər: ulduz mövcud nəzəriyyəyə görə olması lazım olduğundan daha çox alovlandı. Məlum oldu ki, kainatın genişlənmə sürəti zaman keçdikcə artır: indi o, guya böyük partlayışın baş verdiyi 14 milyard il əvvəlkindən xeyli yüksəkdir.
Bildiyiniz kimi, bədənin hərəkətini sürətləndirmək üçün ona enerji ötürməsi lazımdır. Kainatın daha sürətli genişlənməsinə səbəb olan qüvvə qaranlıq enerji kimi tanınıb. Bu, kosmosun qaranlıq maddədən heç də az sirli hissəsi deyil. Yalnız xarakterik olduğu məlumdurkainatda vahid paylanma və onun təsiri yalnız böyük kosmik məsafələrdə qeydə alına bilər.
Və yenə kosmoloji sabit
Qaranlıq enerji böyük partlayış nəzəriyyəsini sarsıtdı. Elm dünyasının bir hissəsi belə bir maddənin mümkünlüyünə və onun yaratdığı genişlənmənin sürətlənməsinə şübhə ilə yanaşır. Bəzi astrofiziklər unudulmuş Eynşteynin kosmoloji sabitini canlandırmağa çalışırlar ki, bu da yenə böyük elmi səhv kateqoriyasından işlək fərziyyələrin sayına keçə bilər. Onun tənliklərdə olması anti-qravitasiya yaradır və genişlənmənin sürətlənməsinə səbəb olur. Bununla belə, kosmoloji sabitin mövcudluğunun bəzi nəticələri müşahidə məlumatları ilə uyğun gəlmir.
Bu gün kainatdakı maddənin böyük hissəsini təşkil edən qaranlıq maddə və qaranlıq enerji elm adamları üçün sirr olaraq qalır. Onların təbiəti ilə bağlı suala vahid cavab yoxdur. Üstəlik, bəlkə də bu, kosmosun bizdən saxladığı son sirr deyil. Qaranlıq maddə və enerji Kainatın quruluşu haqqında anlayışımızı dəyişdirə biləcək yeni kəşflərin astanasına çevrilə bilər.
