Реферат на тему Темная энергия в ближней Вселенной. Парадокс Хаббла-Сэндиджа

Содержание:

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

1. ПОНЯТИЕ И ОСОБЕННОСТИ ТЕМНОЙ МАТЕРИИ В БЛИЖНЕЙ ВСЕЛЕННОЙ 4

2. ПАРАДОКС ХАББЛА-СЭНДИДЖА 8

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 12

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 13

Введение:

Вселенная — мир галактик и вакуума. Исследования недавнего прошлого показали, что галактики и все тела природы погружены в неведомую ранее космическую среду, получившую название «темная энергия». На нее приходится приблизительно 3/4 всей энергии (и массы) наблюдаемой Вселенной. Темная энергия создает всемирное антитяготение и заставляет галактики удаляться друг от друга с возрастающими скоростями.

Впервые эффект антитяготения заметили на самых далеких космологических расстояниях, измеряемых миллиардами световых лет. Но темная энергия проявляет себя и на относительно малых расстояниях, неподалеку от нашей Галактики Млечный Путь — это показали наблюдения ближней Вселенной, которые ведутся с помощью космического телескопа «Хаббл».

Галактики — лишь небольшая примесь «обычного» вещества, разбросанного сгустками в космическом пространстве на однородном фоне темной энергии, то есть энергии космического вакуума. Она создает всемирное антитяготение и заставляет галактики удаляться от нас и друг от друга с возрастающими со временем скоростями. Темная энергия дает о себе знать не только на огромных космологических расстояниях, где ее впервые обнаружили, но и вблизи нас, совсем недалеко от Млечного Пути.

Целью данной работы является изучение темной энергии в ближней Вселенной, а также парадокса Хаббла-Сэндиджа.

Для достижения намеченной цели необходимо решить следующие задачи:

— рассмотреть понятие и особенности темной материи в ближней Вселенной;

— описать парадокс Хаббла-Сэндиджа

Заключение:

Существование темной энергии придает новый смысл и значение хаббловским потокам сравнительно малых масштабов — от окрестностей Местной группы и до размера ячейки однородности. Они оказываются феноменом космологической природы: их динамикой управляет в основном та же сила всемирного антитяготения, что движет и глобальным космологическим расширением. С другой стороны, само существование таких потоков и их весьма регулярная структура, подчиняющаяся закону Хаббла, представляет собой прямое и независимое наблюдательное указание на присутствие в мире темной энергии.

Высокоточные наблюдения местных потоков с помощью космического телескопа «Хаббл» позволили дать первую (и пока единственную) независимую количественную оценку плотности темной энергии в ближней Вселенной на расстояниях всего в несколько мегапарсек от нас. Как оказалось, локальная плотность темной энергии близка к значению ее глобальной плотности, если только не точно совпадает с нею. Это новый независимый довод в пользу представления о темной энергии как о среде с всюду одинаковой плотностью, описываемой эйнштейновской космологической постоянной.

Галактические окрестности Млечного Пути становятся, таким образом, ареной фундаментальной науки, а хаббловские потоки вокруг нас превращаются в незаменимый «измерительный инструмент», подаренный природой для изучения темной энергии — главного энергетического ингредиента наблюдаемого физического мира.

Исследования темной энергии разворачиваются в наши дни широким фронтом. Инструментом, подаренным нам для этих целей самой природой, служит весь мир галактик — от границ наблюдаемой Вселенной до близких окрестностей Млечного пути. 

Фрагмент текста работы:

1. ПОНЯТИЕ И ОСОБЕННОСТИ ТЕМНОЙ МАТЕРИИ В БЛИЖНЕЙ ВСЕЛЕННОЙ

Открытие темной энергии было сделано астрономическими методами и стало для большинства физиков полной неожиданностью. Темная энергия, пожалуй, главная загадка современного естествознания. Вполне вероятно, что ее разгадка станет важнейшим событием физики XXI века, сравнимым по масштабу с крупнейшими открытиями недалекого прошлого, такими, как открытие феномена расширения Вселенной.

Темная энергия — это сила, ответственная за ускорение расширения Вселенной со все возрастающей скоростью, начиная с Большого Взрыва.

До 1998 года, когда две конкурирующие команды исследователей сообщали свои выводы о том, что вселенная расширяется с ускорением, ученые были уверены, что расширение Вселенной должно замедляться. Это открытие заставило ученых придумать объяснение силы, которая могла бы работать против силы тяжести [2].

Темная энергия изначально была предсказана как космологическая константа всей нашей вселенной Альбертом Эйнштейном. Ученые, которые собирали данные за четыре года на почти четверти миллионов галактик, протянувшихся более чем на семь миллиардов световых лет, пришли к выводу, что темная энергия есть, как предсказывал Эйнштейн.

Теория гравитации Эйнштейна, версия, содержащая космологическую константу, говорит: «пустое пространство» может обладать собственной энергией. Поскольку эта энергия является свойством самого пространства, она не будет разбавляться по мере расширения пространства. По мере появления большего количества космического пространства появляется больше этой энергии. В результате эта форма энергии приведет к тому, что Вселенная будет расширяться все быстрее и быстрее. К сожалению, никто не понимает, почему космологическая константа должна быть даже там, и тем более