We are searching data for your request:
Upon completion, a link will appear to access the found materials.
Soos genoem in wiki / Age_of_the_universe,
Die huidige meting van die ouderdom van die heelal is ongeveer 13,8 miljard jaar (vanaf 2015) - 13,799 ± 0,021 miljard jaar
As my vriend wat nie 'n wetenskaplike agtergrond het nie, my vra hoe meet ons die ouderdom van die heelal? Hoe moet ek aan hom verduidelik?
Op dieselfde manier as u die hoogte en spoed sou meet van iets wat in die lug gegooi is, sou u kon uitvind hoe hard dit gegooi is en hoe lank gelede. Die aanname word gemaak dat die trajek van die gegooide voorwerp die bekende wette van die fisika gehoorsaam.
'N Verdere voordeel wat 'n mens in die sterrekunde het, is dat jy vandag nie daartoe beperk is om 'n enkele meting te doen nie, maar dat jy verre dinge kan waarneem soos in die verlede. Dit gee u verskeie geleenthede om die grootte en uitbreidingstempo van die heelal te meet om u antwoord te bevestig en / of gate in die begrip van die fisika te ontbloot (soos byvoorbeeld donker energie). Desondanks neem die aangehaalde ouderdom tot 'n mate aan dat ons die fisika reg het.
Op die oomblik is die ouderdomsberaming sterk afhanklik van die metings van kenmerke wat gevorm is toe die heelal ongeveer 400 000 jaar oud was (die kosmiese mikrogolfagtergrond), gekombineer met waarnemings van supernovas in sterrestelsels op 'n afstand (en tye in die verlede) , wat ons presies vertel hoe die trajek van die heelal mettertyd verander het.
Die akkuraatheid van die antwoord (in teenstelling met die presisie, wat baie hoog is), kan geverifieer word deur onafhanklike toetse soos om die ouderdomme van die oudste sterre te skat, om te kyk hoeveel struktuur daar in die heelal is, sowel nou as in die verlede, ens.
Basies hang alles saam redelik op die oomblik (in werklikheid is daar klein afwykings in die uitbreidingstempo wat nou gemeet word, in vergelyking met voorspellings van die antieke kosmiese mikrogolfagtergrond), dus die ouderdom wat u noem, is 'n ouderdom vir die 'konkordansiemodel', wat 'n ooreengekome nie heeltemal verstaan nie) stel fisika.
Sodra ons ver genoeg wegkyk om verby 'plaaslike effekte' te kom, sien ons alles uitmekaar beweeg, in alle rigtings uitsprei, soos 'n stel kolle op 'n ballon wat opgeblaas word, of soos korente in 'n brood wat in die oond rys.
Ons kan die wette van die fisika gebruik om hierdie bewegings terug in die tyd te volg om uit te vind hoe ver al die sterrestelsels op verskillende datums in die verlede was. As ons dit doen, kom ons agter dat hulle 13,8 miljard jaar gelede almal op dieselfde plek was (daar is baie subtiele besonderhede om reg te kry in hierdie berekening, maar baie mense het al lank daaraan gewerk). Soveel materie en energie wat in die klein ruimte verpak is, verdraai ruimte en tyd, sodat dit nie regtig moontlik is om 'voor' daardie gebeurtenis oor tyd te praat nie. Daarom word dit as die oorsprong van die heelal beskou.
18 Jun: Hoe meet ons die uitbreiding van die heelal?
Titel: AaS! 106: Hoe meet ons die uitbreiding van die heelal?
Organisasie: INFN Trieste en OSU CCAPP
Beskrywing: Wat gaan dit met rooiverskuiwing? Hoe kan ons snelhede interpreteer as dit kom by kosmiese uitbreiding? En wat is met die onlangse spanning oor die meting van die uitbreidingstempo? Ek bespreek hierdie vrae en meer in vandag se Ask a Spaceman!
Bio: Paul Sutter het sy Ph.D. in Fisika aan die Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign as 'n Departement Energie Berekeningswetenskap Nagraadse Genoot. Daarna het hy drie jaar as postdoktor in Kosmiese sondes van die volgende generasie aan die Paris Institute of Astrophysics deurgebring, en is tans 'n INFN-genoot in teoretiese fisika in Triëst, Italië, en 'n besoekende geleerde aan die Ohio State University & # 8217s Center for Cosmology. en Astro-deeltjie-fisika. Hy is onverklaarbaar aangetrek tot posisies met baie lang titels.
Vandag se borg: Baie dankie aan ons Patreon-ondersteuners hierdie maand: Frank Tippin, Brett Duane, Jako Danar, Joseph J. Biernat, Nik Whitehead, Timo Sievänen, Steven Jansen, Casey Carlile, Phyllis Simon Foster, Tanya Davis, Rani B, Lance Vinsel, Steven Emert .
Hoe meet ons die ouderdom van die heelal? - Sterrekunde
Supernovas, ontploffende sterre wat so helder soos 'n miljard Sonne skyn, is verstommende gebeure wat die beste metode bied om die grootte en vorm van die heelal te meet. Professor Kirshner verduidelik hoe sterre ontplof en hoe sterrekundiges leidrade uit hierdie briljante rampe saamvoeg om die ouderdom, vorm en lot van die heelal te verstaan. Klik hier vir meer inligting.
Robert P. Kirshner is professor in sterrekunde aan die Harvard Universiteit, waar hy die voorsitter van die departement was van 1990 tot 1997. In die herfs van 1997 was hy sabbatsverlof by die Institute for Theoretical Physics aan die Universiteit van Kalifornië, Santa Barbara.
Kirshner se wetenskaplike werk het gefokus op supernova-ontploffings en die toepassing daarvan op die meting van die heelal. Die skrywer van meer as 150 wetenskaplike publikasies, Kirshner, is hoofondersoeker vir SINS, die Supernova-intensiewe studie met die Hubble-ruimteteleskoop. Hy is 'n lid van die American Academy of Arts and Sciences. Op Harvard doseer Kirshner 'n groot kernkurrikulumkursus genaamd Matter in the Universe. Hy is deur sy kollegas 'die David Letterman van die sterrekunde' genoem vir sy onderhoudende lesingswyse, en hy het gewilde artikels geskryf vir National Geographic, Scientific American, Natuurlike geskiedenis, Lug en Teleskoop, en die Wêreldboekensiklopedie.
Klank vir hierdie toespraak benodig klankhardeware, en RealPlayer of RealAudio van RealNetworks.
Hoe weet ons die ouderdom van die son?
Die ouderdom van die son is ongeveer 4,5 miljard jaar gelede en dit word bepaal deur radiometriese datering.
Verduideliking van die oplossing
Son word gevorm byna tydens die vorming van die sonnestelsel, dus kan die ouderdom van die son bepaal word deur radiometriese datering van voorwerpe waarvan bekend is dat dit gevorm is tydens die vorming van die sonnestelsel.
Daar is geen presiese tyd van die geboorte van die son nie, maar daar word bereken dat dit ongeveer 4.5 & # x2009 miljard jaar oud is.
Radiometriese datering is 'n metode wat gebruik word om die ouderdom van gesteentes en fossiele en ander vaste voorwerpe te meet. Hierdie metode is betroubaar omdat dit proporsies isotope en atome in 'n voorwerp gebruik. Koolstof-14 is een van die elemente wat gebruik word vir radiometriese datering.
Daar is verskillende maniere om die ouderdom van die son te bepaal. Dit kan ook gedoen word deur die halfleeftyd van voorwerpe te meet; voorwerpe waarvan die vervalstyd baie lank is, kan ook gebruik word om die ouderdom van die son te bepaal.
Die ouderdom van die son is dus ongeveer 4,5 miljard jaar gelede en dit word bepaal deur radiometriese datering.
Wil u meer volledige oplossings soos hierdie sien?
Teken nou in om stapsgewyse oplossings te kry vir miljoene probleme met die handboek wat deur kundiges geskryf is!
Gastepos: Hoe sterrekunde evolusie ondersteun
Vandag is ons gelukkig genoeg om 'n gaspos van Brian Koberlein te hê: wetenskaplike, professor en buitengewone wetenskapskommunikator. U kan Brian vind op sy blog en op Google+.
In 'n onlangse peiling van Pew is bevind dat 'n derde van die Amerikaners glo dat mense en ander lewende dinge in die huidige vorm bestaan sedert die begin van die tyd. Dit is een derde van die volwasse bevolking wat evolusie verwerp, wat die grondslagteorie van biologie is. Indirek verwerp hulle ook die fondamente van geologie, fisika en sterrekunde. Baie van die kommentaar oor hierdie opname het gefokus op die godsdienstige en politieke korrelasies, maar kom ons kyk na die wetenskap agter die idees. As evolusie korrek is (en dit is ook so), moes dit oor miljarde jare plaasgevind het, nie net 10 000 of so nie. Hoe weet ons dan - regtig, regtig - dat die Heelal miljarde jare oud is? Dit kom alles neer op 'n bietjie sterrekunde.
Een manier waarop ons die ouderdom van die heelal bepaal, is deur kosmiese afstande. Aangesien die lig teen 'n eindige spoed beweeg, neem die lig van ver voorwerpe tyd om ons te bereik. Hoe wyer die voorwerpe ons kan sien, hoe ouer moet die Heelal wees. Hoe ver kom jy dan 10 000 jaar? Nie baie ver nie, soos u in die figuur hierbo kan sien. Vir enigiets buite die geel sirkel het die lig langer as 10 000 jaar geneem om ons te bereik. As die Heelal net 10 000 jaar oud was, sou ons nog niks verder as daardie sirkel sien nie. Die flou gloed van die Melkweg in 'n donker lug? Die meeste daarvan sou ontbreek. Die groot Magellaanse wolk? Heeltemal weg. Die Andromeda-sterrestelsel? Nie 'n kans nie. Die naghemel van 'n jong heelal sou donkerder wees en nie naastenby so interessant nie.
Hoe weet ons dan dat ons afstande korrek is? Daar is eintlik verskeie metodes om kosmiese afstande te bepaal, en dit word gekombineer om die kosmiese afstandsleer te skep. Die mees direkte metode gebruik die eienskap van parallaks. Parallaks kom voor as u na 'n voorwerp kyk uit twee effens verskillende posisies. U gebruik dit waarskynlik elke dag, want dit gee mense diepgaande persepsie. As jy na 'n voorwerp kyk, het elkeen van jou oë 'n effens ander standpunt. Jou brein gebruik hierdie inligting om te bepaal watter voorwerpe naby is en watter verder weg is. Dit is ook die rede waarom u 'n spesiale bril moet dra as u na 'n 3D-fliek gaan kyk. Die bril verseker dat u oë elkeen 'n effens ander perspektief kry, wat die film die illusie van diepte gee. As u die bril tydens die film afhaal, lyk dit effens vaag. Sonder die bril sien albei gesigspunte in jou oë vervaag.
U kan die effek van parallaks met 'n eenvoudige eksperiment sien. Hou u duim op armlengte omhoog, en kyk net met een oog daarna. Skakel die oë sonder om jou duim te beweeg, en jy sal sien dat dit lyk asof jou duim relatief tot ver voorwerpe beweeg. Hierdie verskuiwing staan bekend as 'n parallaksverskuiwing. As u u duim nader bring en die eksperiment weer doen, sal u sien dat die parallaksverskuiwing groter is. As dit verder weg is, is die parallaksverskuiwing kleiner.
Met 'n bietjie trigonometrie kan u die afstand na 'n voorwerp bereken deur die parallaks daarvan te meet. Dit is hoe sterrekundiges die afstande na sterre in die omgewing kan meet en die beweging van die aarde tot hul voordeel kan gebruik. Die radius van die aarde se baan om die son is 150 miljoen kilometer. Deur die posisie van 'n ster op 'n bepaalde nag en daarna 'n nag maande later te waarneem, kan sterrekundiges die parallaksverskuiwing van die ster vanuit twee oogpunte meet. Hoe groter die parallaksverskuiwing, hoe nader die ster. Die pas lanceerde Gaia-ruimtetuig kan parallaks meet met 'n akkuraatheid van enkele mikrosekondes, wat ons die vermoë gee om sterre-afstande tot 30.000 ligjaar weg te meet met 'n akkuraatheid van 10%.
Buiten die afstand is parallaks te klein om van nut te wees, dus kan ons 'n ander metode gebruik om na 'n soort ster bekend as 'n cepheidveranderlike te kyk. Cepheidveranderlikes is sterre wat oor 'n tydperk van dae in helderheid wissel. Die eerste van hierdie sterre wat waargeneem is, was Delta Cephei in 1784 (die vierde helderste ster in die konstellasie Cepheus), vandaar die naam. Vir nabygeleë Cepheids kan ons hul afstand via parallaks bepaal. Ons kan ook hul skynbare grootte bepaal (hoe helder hulle lyk), en gegewe hul afstand kan ons hul absolute grootte (hoe helder hulle eintlik is) bepaal deur die feit dat die helderheid van 'n voorwerp afneem met afstand na aanleiding van wat bekend staan as 'n omgekeerde vierkantige wet.
In die vroeë 1900's het sterrekundige Henrietta Leavitt meer as 1700 veranderlike sterre ontleed om die lig-periode-verhouding vir Cepheid-veranderlikes te ontdek. Deur na Cepheids in 'n bepaalde Magellaanse wolk te kyk, kon sy 'n lineêre verband toon tussen absolute helderheid (helderheid) en periode, soos gesien in die figuur hierbo. Dit het beteken dat Cepheids as 'standaard kerse' gebruik kon word. Deur hul veranderlike periode waar te neem, kan ons hul absolute helderheid bepaal. As ons dit vergelyk met hul skynbare helderheid, kan ons hul afstand bepaal. Vanuit die Hubble-teleskoop het ons waarnemings van Cepheid-veranderlikes in baie nabygeleë sterrestelsels waarvoor ons galaktiese afstande tot ongeveer 100 miljoen ligjare kan meet.
Buiten hierdie afstand is Cepheid-veranderlikes te flou om akkuraat te gebruik, daarom het ons 'n ander metode nodig. Dit word dikwels gedoen met 'n ander klas standaard kers, bekend as 'n Type Ia Supernova. Hierdie tipe supernova kan dikwels voorkom as twee wit dwerge in 'n noue baan met mekaar is. 'N Wit dwerg word gevorm wanneer die ster van die songrootte waterstof begin opraak om in sy kern te versmelt. Die ster versmelt helium vir 'n rukkie en laat dit in 'n rooi reus uitswel. Afhangend van sy massa, sal 'n ster 'n paar hoër elemente in sy kern smelt, en die gevolglike hitte en lig verdryf baie van die buitenste materiaal van die ster, maar daar kom 'n punt waar die ster eenvoudig nie kan voortgaan om hoër elemente te smelt nie. Hierna kom die oorblyfsels van die ster tot 'n wit dwerg saam. In 'n wit dwerg is dit nie die hitte en druk van die samesmelting wat balanseer met die gewig van swaartekrag nie, maar die druk van die elektrone wat teen mekaar druk. Tipe Ia Supernova word gewoonlik veroorsaak deur 'n botsing of samesmelting van twee wit dwerge. As die twee sterre in 'n noue binêre baan is, veral met 'n derde ster wat wentel as deel van 'n trinêre stelsel, kan die wentelbane van die wit dwerge afbreek tot die punt waar hulle bots, wat 'n supernova-ontploffing tot gevolg het.
Wat hierdie soort supernovas besonder interessant maak, is dat hulle altyd ongeveer dieselfde helderheid het. Ons het Type Ia Supernovae waargeneem in sterrestelsels waarvan die afstand reeds van die Cepheid-veranderlikes bekend was. Ons kan sien hoe helder die supernovas voorkom, en as ons hul afstand ken, kan ons bepaal hoe helder hulle eintlik is. Wat ons vind, is dat Type Ia Supernovae altyd dieselfde helderheid het.
Hierdie eienskap beteken dat ons dit ook as 'n standaard kers kan gebruik. As ons 'n tipe Ia Supernova in 'n verre sterrestelsel waarneem, kan ons sien hoe helder dit lyk. Aangesien ons weet hoe helder dit eintlik is, kan ons die afstand na die sterrestelsel bereken, aangesien hoe ligter die lig is, hoe dowwer. Ons kan dus hierdie tipe supernova gebruik om die afstand tot sy sterrestelsel te meet. Dit stel ons in staat om kosmiese afstande van miljarde ligjare te meet.
Nou, as skeptikus, kan u daarop wys dat al wat ek gedoen het, getoon word dat die Heelal is groot, nie dat dit is nie oud. Sekerlik, dit kan nou miljarde jare neem om die lig van verafgeleë sterrestelsels te bereik, maar wat as die spoed van die lig in die verlede baie vinniger was? Hoe weet ons dat die snelheid van die lig nie mettertyd verander het nie?
Een van die dinge wat ons kan doen, is om na die emissie- en absorpsiespektra van atome en molekules in sterre, newels en sterrestelsels te kyk. Met die patrone van hierdie spektra kan ons hierdie atome en molekules identifiseer, soos 'n soort vingerafdruk. Maar hulle laat ons ook toe om te toets of fisiese konstantes mettertyd verander het. Nie net die spoed van die lig nie, maar die lading van die elektron, die konstante van Planck en ander. As een van hierdie konstantes mettertyd verander het, sou die lyne in 'n spektrum relatief tot mekaar skuif. Die patroon sou in sommige gebiede uitmekaar versprei en in ander saamdoek. As ons na verafgeleë voorwerpe kyk, vind ons geen sodanige verskuiwing in een daarvan nie. Gegewe die perke van ons toerusting, beteken dit dat die snelheid van die lig gedurende die afgelope 7 miljard jaar nie meer as een deel in 'n miljard kan verander nie. Sover ons kan waarneem, was die snelheid van die lig nog altyd dieselfde.
Dit gee ons dus vertroue in 'n wonderlike aspek van waarnemingsterrekunde. As u na meer en meer ver voorwerpe kyk, kyk u ook verder terug in die tyd. Maar ons kan die idee nog 'n stap verder neem, want ons weet nie net dat die heelal oud is nie, ons weet ook net hoe oud dit die Doppler-effek gebruik. Die waargenome kleur van die lig kan beïnvloed word deur die relatiewe beweging van die bron. As 'n ligbron na ons toe beweeg, is die lig wat ons sien, meer blouerig as wat ons sou verwag (blouskuif). As 'n ligbron van ons af wegbeweeg, is die lig rooierig (rooiverskuif). Hoe vinniger die bron beweeg, hoe groter is die skuif.
Ons het hierdie kleurverskuiwing vir baie sterre, sterrestelsels en trosse gemeet, en as ons 'n grafiek teken van die afstand van sterrestelsels teenoor hul rooi verskuiwing, vind ons 'n interessante verband, hierbo gesien. Hoe groter die afstand van 'n sterrestelsel, hoe groter is die rooi verskuiwing. Dit beteken dat sterrestelsels nie bloot willekeurig beweeg nie, soos u sou verwag in 'n stabiele, eenvormige heelal. Hoe sterker die sterrestelsel is, hoe vinniger beweeg dit van ons af. Hierdie verband tussen afstand en snelheid is in alle rigtings dieselfde, wat beteken dat die heelal in alle rigtings lyk. Natuurlik, as die Heelal uitbrei, moes dit in die verlede kleiner gewees het. Met ander woorde, die heelal het 'n eindige ouderdom, en dit het baie klein, baie dig (en dus baie warm) begin. Ons noem die beginpunt die oerknal. As u wiskunde doen, kry u 'n ouderdom van ongeveer 13,8 miljard jaar.
Natuurlik is die verhaal wat ek hier vertel het, net een pad na die ouderdom van die heelal. Ons het baie ander waarnemingsbewyse, soos die kosmiese mikrogolfagtergrond, sterre-evolusie, barion-akoestiese ossillasies en die waterstof / helium-verhouding, om niks te sê van die planetêre wetenskap, geologie en biologie nie. Hierdie samevloeiing van bewyse dui op 'n heelal wat nie duisende nie, maar miljarde jare oud is.
Daar was 'n tyd toe die idee van 'n klein, jong heelal redelik gelyk het. Ons weet nou dat dit baie ouer en wonderliker is as wat ons ooit verwag het.
# & quotAAA.org & amp; Darwin aanhangers! & quot Astronomy, Evolution, Science, NYC
Ontmoet ander aanhangers van Darwin en die Amateur Astronomers Association om die basiese beginsels of nuutste insigte oor evolusie en wetenskaplike tendense te bespreek.
Evolusie is een van die mooiste en diepste insigte in die heelal wat ons spesie het, en dit is om met vreugde gevier te word en dit te onderhou: 'Wonderful Life', soos Steven Jay Gould gesê het. Die groot deel van die lewe is 'n wonderlike ding om self waar te neem - eerder as om kosmiese egosentrisme te geniet - as die gaspilare in die Arendnevel.
Ons is geïnteresseerd in die onderwerp van evolusie, as 'n feit en die multiveranderlike maniere waarop dit beïnvloed en in ons heelal manifesteer. wetenskaplik, artistiek, histories, filosofies, polities.
re: hierdie groep. Vergaderings wat deur lede voorgestel word, kan bespreek word deur middel van die ontmoetingsboodskapstelsel. kliek net op die organiseerder se profiel.
Предстоящие мероприятия (5)
Местоположение видно участникам
Soms word hierdie besprekingsgroep op die nippertjie gekanselleer, so RSVP hier en met die skakel hierbo en stuur 'n e-pos aan hom om updates te ontvang [gemaskerd]
gelei deur Reuven Opher, PhD
Beplan asseblief om ten minste 'n tee of koffie te koop.
Maandelikse fisika / sterrekunde:
Onderwerpe wat in die verlede bespreek is, is onmiddellik hieronder en onderaan is 'n skakel na 'n ander onverwante wetenskapsgroep wat verskillende gebeure het, soms oor sterrekunde:
- Hoe word planete, sterre, ek en jy in die heelal geskep as 'n eenvoudige ontploffing by die oerknal niks skep nie?
- Einstein se spesiale relatiwiteitsteorie: Waarom gaan horlosies stadiger en word die lengtes korter in 'n bewegende trein of vuurpyl?
- Einstein se vergelyking "E" is gelyk aan "M" keer "c" in die kwadraat impliseer Fusion: die verkryging van 'n onbeperkte hoeveelheid energie uit die oseane.
- Einstein's General Theory of Relativity: Matter curves Space – Time.
- Einstein se modelle van die heelal.
- Meet die ouderdom van die heelal: hoe meet ons dit?
- Teleportasie: Volgens Quantum Mechanics kan inligting onmiddellik van een plek na 'n ander oorgedra word. Hoe doen dit dit?
- 'n Swart gat kan helderder word as honderd miljard sterre (in die vorm van 'n Quasar). Hoe doen 'n swart gat dit?
Gamma Ray Bursts is helderder as die hele heelal wanneer dit ontplof. Wat is hulle?
- Die kosmiese strale met die hoogste energie in die heelal het energie 'n miljoen keer groter as die hoogste energieë by die grootste versneller op aarde. Hoe word die kosmiese strale versnel?
- Wat is Dark Energy en Dark Matter, wat nie normale materie is nie, wat baie eienaardige eienskappe het en 95% van die materie van die heelal uitmaak?
- Hoe kan ons praat oor 'n oerknal-skepping wat by die grootste versneller op aarde 'n miljoen miljard keer groter energie as betrokke fisika sou betrek?
Hieronder is 'n skakel na 'n ander nie-verwante wetenskapsgroep wat verskillende gebeure het, soms oor sterrekunde:
https://www.simonsfoundation.org
en klik op gebeure
- Frank M.
- Участников: 1
Hoe meet ons die ouderdom van die heelal? - Sterrekunde
Vir sommige dele in verhouding tot ons sou slegs 'n miljard jaar verloop het, vir ander miskien 20?
Ons beoordeel eenvoudig volgens aardejare en nie relativistiese jare nie. Seker tegnies, sekere dele het verder gevorder in & kwotasie & quot as gevolg van die effek van swaartekrag. Maar volgens ons hier op aarde, kyk uit. Daar is ongeveer 13,8 miljard jaar sedert die oerknal. ('N Jaar is die tyd wat dit neem vir die aarde om 1 volle siklus rondom die son te voltooi)
Dit hang af van hoe ons dit meet, maar alle redelike verwysingsraamwerke gee ongeveer dieselfde waarde.
Die akkuraatste metings is gebaseer op die Kosmiese Mikrogolfagtergrond (CMB). Daar is 'n gerieflike verwysingsraam genaamd die comoving frame, waarin die CMB-lig uit alle rigtings ewe rooi verskuif word. Dit is ook die verwysingsraamwerk waarin die heelal die oudste is, en dit is die verwysingsraamwerk wat ons gebruik wanneer ons die meeste kosmologie doen.
Ons sonnestelsel beweeg teen ongeveer 371 km / s relatief tot die komende raam, wat 'n tydsverruimingsfaktor van slegs 1.0000008 gee, daarom maak dit nie saak watter (redelike) verwysingsraamwerk ons kies nie. In hierdie raamwerk is die heelal slegs ongeveer 10 000 jaar jonger, uit 13,8 miljard jaar.
Die oudste ding wat in die heelal kan wees, is 13,8 miljard jaar oud. Dit sou 'n hipotetiese voorwerp wees wat by die oerknal tot stand gekom het en wat gedurende sy hele bestaan stilstaan (genoem comoving) in verhouding tot die kosmiese mikrogolfagtergrond. Dit is u korrek dat daar geen universele tyd vir die hele heelal is nie, en dat enige verwysingsraamwerk geldig is, maar die gebruik van die CMB is die sinvolste omdat dit die oorblywende straling van die oerknal is.
Dit is ook belangrik om daarop te let dat die meeste dele van die heelal redelik naby is aan die CMB, dus die grootste deel van die heelal is redelik naby aan hierdie era. Die enigste plekke waar u 'n groot verskil in die verloop van tyd sou verwag, is naby massiewe voorwerpe soos swart gate en dinge wat gedurende die grootste deel van die bestaan van die heelal teen relativistiese snelhede beweeg het.
Ek is geen kenner nie, maar volgens my begrip kom alles neer op verwysingsraamwerk.
Ons probeer die ouderdom van ons deel van die heelal meet. Die veronderstelling is dat fisika in elke deel van die heelal dieselfde werk, sodat as ons dadelik na die verste plek kan teleporteer en daar meet, dan sal ons dieselfde antwoord kry.
Natuurlik het tyddilatasie, universele uitbreiding en dies meer interessante effekte opgelewer soos Methuselah-ster:
En ons is nie eens so seker oor die deel van 13,8 miljard jaar nie:
Hier is 'n paar goeie antwoorde, maar ek dink dat dit die moeite werd is om te noem hoe skaars relativistiese dinge is. Die meeste dinge in die ruimte beweeg gewoonlik met ongeveer 0,1% van die ligspoed. Dit lyk nou vinnig, maar dit blyk dat die relativistiese effekte wat die horlosies anders laat beweeg, baie klein is totdat jy ongeveer 90% van die ligspoed bereik. U kan ook die kloksnelheid met swaartekrag verander, maar weer moet u naby 'n swart gat wees om dit te laat geld.
Oor die algemeen sien jy dat vir ongeveer al die horlosies daar buite, die ouderdom van die heelal dieselfde sal wees, 'n paar duisend jaar sal gee of duur.
Die laaste ding wat opmerklik is, is die kosmiese mikrogolfagtergrond. Eintlik was daar 'n tyd dat die heelal vol gas was wat so warm was dat ons vandag nog die gloed daaruit kan sien. U kan aan hierdie gloed sien of u ten opsigte van die gas beweeg, sodat u dit kan gebruik as verwysingspunt vir 'n standaardspoed en dus 'n standaardhorlosie vir die heelal. Soos ek hierbo beskryf, maak dit nie veel verskil om dit te verantwoord nie, maar dit is redelik cool.
Watter ster is die oudste ster?
Die oudste ster wat tot dusver deur die mensdom ontdek is, blyk selfs ouer te wees as die heelal self, maar 'n nuwe studie help om hierdie paradoks te verhelder. Eerder navorsing het beraam dat die & # 8220star Matusalem & # 8221 16 miljard jaar gelede dateer. Hierdie datering is problematies, aangesien die meeste wetenskaplikes glo dat die oerknal, die gebeurtenis wat gelei het tot die konsepsie van die heelal, ongeveer 13,8 miljard jaar gelede plaasgevind het. Onlangs het 'n span sterrekundiges 'n nuwe era vir die ster Matusalem bereken deur inligting oor die afstand, gloed, samestelling en struktuur van hierdie ster te gebruik.
& # 8220Gebruik al hierdie bestanddele is ons op die ouderdom van 14,5 miljard jaar, met 'n onsekerheid wat die ouderdom van die ster verenigbaar maak met die ouderdom van die heelal, 'het Howard Bond, 'n spesialis en hoofskrywer van die Pennsylvania State University, gesê. van die nuwe navorsing.
Onsekerheid oor die verband is meer as 800 miljoen jaar, wat beteken dat die ster 13,7 miljard jaar oud kan wees en 'n bietjie jonger as die heelal is. Bond en sy span wetenskaplikes het Matusalem-ster, bekend as HD 140283, bestudeer met behulp van die Hubble-ruimteteleskoop. Die ster is al meer as 100 jaar bekend omdat dit die lug teen 'n baie hoë spoed kruis. & # 8220Metusalem & # 8221 reis met 1,3 miljoen kilometer per uur en neem elke 1500 jaar 'n afstand wat gelyk is aan die breedte van die volmaan. Navorsers sê dat die herhaling van hierdie ster herhaaldelik 'n meer akkurate ouderdom kan kry, terwyl hulle ondubbelsinnig verklaar dat HD 140283 nie meer as die heelal is nie.
Die nuwe studie is in die vaktydskrif Astrophysical Journal Letters gepubliseer.
Kosmologie is in 'n krisis oor hoe om die heelal te meet
Om hierdie artikel te herleef, besoek My profiel en bekyk dan gestoorde stories.
Om hierdie artikel te herleef, besoek My profiel en bekyk dan gestoorde stories.
Gestel jy het 'n baba. Miskien doen jy dit regtig, miskien nie. Maar Dan Scolnic, 'n kosmoloog aan die Universiteit van Chicago, het wel een, en miskien is dit die rede waarom 'n hipotetiese baba hom help om die heelal te verklaar. As u hierdie baba dokter toe neem, sal die dokter die baba weeg en meet, die punte op 'n groeikaart teken, en voorspel hoe groot dit later sal wees.
"Ons het dieselfde situasie nou met die meting van die heelal," sê Scolnic, wat volgende maand met 'n professoraat by Duke begin. Wetenskaplikes het 'n goeie beeld van hoe die heelal as baba gelyk het. Hulle het ook een van hoe dit lyk asof almal vandag grootgeword het. En soos met die groeikaart van die dokter, moet 'n kurwe - wat fisika volg soos ons dit ken - die twee skoon verbind.
"U moet in staat wees om die heelal se baba-prentjie in te stel, ons standaard-kosmologie op te spoor en ons heelal vandag te sien - as alles reg verloop het," sê Scolnic. Maar dit is nie wat gebeur nie. 'Iets,' sê Scolnic, 'gaan nie reg nie.'
Kosmoloë is presies nie seker wat daardie iets is nie. Miskien is hulle verkeerd in hul meting of ontleding van die baba-heelal. Of van die huidige toestand.
Dit is egter die vervelige opsies. "Die ander," sê Scolnic, "is dat ons standaardmodel van kosmologie nie korrek is nie." Met ander woorde, die manier waarop mense oor die vroeë jare, die rypwording en die lot van die heelal dink, kan op die een of ander manier verkeerd wees.
Die afgelope paar jaar het wetenskaplikes soos Scolnic die eerste twee hipotetiese misverstande ondersoek. Hulle het hul foutstawe afgebreek, hul metodes verhard, die resultate van mededingers en kollegas herontleed en skerper en groter data versamel. Desondanks duur die verskil voort.
Scolnic noem hierdie oomblik 'die era van spanningskosmologie'. Ander noem dit net 'n krisis.
Vir diegene wat nie die oorsprong en evolusie van die heelal bestudeer nie, klink dit na 'n slegte ding. Vir kosmoloë is dit die teenoorgestelde. Om verkeerd te wees, is om te leer dat die heelal interessanter is as wat hulle gedink het. "Ons is op die punt om dit die coolste ding ooit te wees," sê Scolnic.
Een nommer het ons gelei tot die genoemde cusp. Die getal word die Hubble-konstante genoem, en dit is die tempo waarteen die heelal vandag uitbrei (nie vandag soos "Dinsdag" nie, maar vandag soos "in hierdie kosmiese oomblik"). Die Hubble-konstante is 'n ontwykende dier, selfs vir die kosmologie - 'n soort wit hert onder wit hertjies.
Sterrekundiges het 'n paar maniere beraam om die waarde daarvan te skat, en dit is die konflik tussen hul uitkomste wat die moeilikheid veroorsaak. Een metode begin met die baba-prentjie van die heelal - 'n kaart van die sogenaamde 'kosmiese mikrogolf-agtergrond', of die oorblywende bestraling van die Oerknal. Vanuit daardie prentjie steek sterrekundiges wat hulle (dink hulle weet) van donker energie, donker materie, gewone materie en swaartekrag in 'n model in. Daar verskyn 'n huidige toestand van die heelal en 'n voorspelling van die Hubble-konstante. Onlangs het sterrekundiges dit gedoen met behulp van kosmiese mikrogolf-agtergronddata van die Planck-teleskoop, 'n ruimtelike sterrewag wat in 2013 in gebruik geneem is.
'N Ander metode gebruik die' kosmiese afstandsleer '. Sterrekundiges bepaal hoe ver voorwerpe is, en hoe vinnig hulle nog verder wegbeweeg, begin hiervandaan (ish) en bou na buite. Hulle bereken die afstande na sterre in die omgewing, en van hulle na sterre in ander sterrestelsels, en van hulle na supernovas in sterre wat nog verder weg is. Hulle meet hul beweging weg van ons af en gee weer 'n skatting van die Hubble-konstante.
Scolnic was deel van 'n groot span genaamd SH0ES wat die leermetode gebruik het. Die Hubble-skatting stem nie saam met Planck & # x27's nie. Kyk: die krisis.
Maar onlangs het Scolnic en 'n span 'n nuwer metode probeer: die omgekeerde kosmiese afstand leer. In plaas daarvan om afstande van die sonnestelsel al hoe verder uit te steek, gebruik hierdie benadering eienskappe van die kosmiese mikrogolfagtergrond (die baba-prentjie) om afstande nader en nader aan ons te begin. In die verloop van tyd gebruik wetenskaplikes inligting oor hoe sterrestelsels oor die heelal versprei is en - soos met SH0ES - supernova-data. Dit kom hierdie keer van die Dark Energy Survey, wat daarop gemik is om duisende supernovas en honderde miljoene sterrestelsels waar te neem om te verstaan hoe donker energie in die geskiedenis van die heelal was. Hierdie konstante skatting van Hubble stem ooreen met Planck & # x27's. "Dit is soort neute hoe goed dit ooreenstem," sê Edward MacCauley, die hoofnavorser.
Daardie ooreenkoms maak dit nie meer waarskynlik dat Planck en die omgekeerde reg is nie. & quot In albei hierdie metodes — die voor- en agtertrap - word supernovas gebruik as 'die middelman', & quot sê Scolnic. "So if supernovae are happy to agree with either side, that means the problem isn’t with the middleman." It's something happening at one end. "If our model is wrong, it has to be something about how we understand the universe today, or how we understand the universe as a baby," he says.
Having been on both sides, Scolnic senses this tension personally. “I feel very much in the middle,” says Scolnic, “and it has caused many sleepless nights.”
The sleeplessness—and the gravity with which cosmologists imbue this problem—has grown recently. Until a few years ago, says MacCauley, “the uncertainties were large enough that not everybody was worried about it.” The error bars on each side's measurements essentially overlapped, meaning their calculations could theoretically have matched.
Maybe there was some systematic problem—from inside the instruments that do the measuring, or inside the analysis of either side. But rivals did independent analyses of each other’s work, supernova calculations became more precise, and Planck took the best baby picture ever. And still the two Hubble constants stood firmly apart.
Which means it’s looking more and more like the problem isn’t with the data itself, or the people digging around in it, but with our model of the universe. “The possibility that this is not due to some new physics is getting smaller,” says Silvia Galli, who helped lead the Planck analysis.
To Scolnic, that’s not surprising. “We all agree that we don’t understand around 95 percent of the universe,” he says, referring to the fact that the cosmos is almost entirely dark matter and dark energy, which have the word "dark" in front of them because we don't know what they are. Given that we can only grasp the cosmic contents at the 5% (F-) level, it’s kind of ridiculous to think the standard model of cosmology is totally right.
But how it could be wrong remains up in the air. Every night, astronomers post new ideas to arXiv, the open access publishing site. Cosmologists, in particular, use arXiv to engage in timely back-and-forths that formal journals don't permit. "We’re just holding on for dear life, trying to keep up with what’s coming out," says Scolnic. And trying to figure out why the Hubble constant calculations don't match, where they've gone wrong, where they go from here, and how our conception of the universe might change from that new vantage point.
Something big may be about to happen to cosmology. It's easy to see where the cosmologists are coming from, in their glee at the possibility that they've been wrong about the cosmos. Which makes sense: Who wouldn't like to live in a universe that's more interesting than weɽ thought?
Does space have a shape?
Optical telescopes let us examine objects within the visible light spectrum but are relatively weak tools. That’s because the light from distant galaxies can intercept clouds of particles and other bodies before reaching Earth. Other devices can measure wavelengths that fall well outside the visible spectrum. Many of the recent studies in cosmology focus on the cosmic microwave background (CMB). The CMB is radiation that the universe generated when it was only 380,000 years old [source: Luminet]. By studying this radiation, cosmologists can draw conclusions about what the universe was like shortly after it began.
Gebruik die Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), scientists made an interesting discovery about the CMB. They found that the variation in radiation wavelengths of the CMB stops at a certain point. In an infinite, unbounded universe, there would be no limit to the size of wavelengths. We would expect to see variation and frequencies at all sizes. It’s only in a finite universe or a very specialized infinite one that we’d expect to see a definitive cap on wavelengths.
As for expansion, cosmologists call the ratio of the amount of matter in the universe and the amount needed to stop expansion the density parameter. A density parameter greater than 1 would mean a closed universe -- there is more mass in the universe that would be needed to reverse expansion. A density parameter of 1 would mean a flat universe in which expansion slows but never truly stops. And a density parameter between 0 and 1 would mean an open universe that would continue expanding forever.
But we don’t know how much matter really is in the universe. The amount we can detect is relatively small -- 5 percent of the matter needed to reverse expansion. But there appears to be matter that we can’t see at all. Cosmologists have noticed that stars move in an odd way -- they behave as if there is more matter exerting a gravitational influence on them than we can detect. Some cosmologists theorize that this means there is a kind of matter we can’t see at all, called dark matter.
But is there enough dark matter to cause a big crunch? That is, is there enough matter in the universe to make up the balance and push the ratio to a 1 or higher? While cosmologists believe there is far more dark matter in the universe than observable matter, they estimate the combination of both visible and dark matter still only comes to about 30 percent of the amount needed to reverse expansion [Source: String Theory Web Site].
While we don’t know what the definitive shape of space is right now, research continues to bring us new information every day. And if space has boundaries, what lies beyond them? We don’t know, and we may not be capable of knowing.
Want to learn more about space and related topics? Set a course for the links on the following page.
In harmonics, a plucked string produces a sound with a wavelength twice the length of the string. You couldn’t produce a sound with a wavelength longer than that. In space terms, the absence of longer radiation wavelengths leads some cosmologists to believe that the universe has a finite boundary.
