ब्रह्मांड विज्ञान - विस्तार ब्रह्मांड
Cosmologyब्रह्मांड का अध्ययन है। समय में वापस ट्रेसिंग, ब्रह्मांड की उत्पत्ति के बारे में विचारों के कई स्कूल थे। कई विद्वानों का मानना थाSteady State Theory। इस सिद्धांत के अनुसार, ब्रह्मांड हमेशा एक ही था, इसकी कोई शुरुआत नहीं थी।
जबकि उन लोगों का एक समूह था जिन पर विश्वास था Big Bang Theory। यह सिद्धांत ब्रह्मांड की शुरुआत की भविष्यवाणी करता है। बिग बैंग से गर्म बचे हुए विकिरण के सबूत थे, जो फिर से मॉडल का समर्थन करता है। बिग बैंग थ्योरी ब्रह्मांड में प्रकाश तत्वों की प्रचुरता की भविष्यवाणी करती है। इस प्रकार, बिग बैंग के प्रसिद्ध मॉडल के बाद, हम बता सकते हैं कि ब्रह्मांड की शुरुआत थी। हम एक विस्तारित ब्रह्मांड में रह रहे हैं।
हबल रेडशिफ्ट
1900 की शुरुआत में, अत्याधुनिक दूरबीन, Mt Wilson, 100 इंच की दूरबीन, तब की सबसे बड़ी दूरबीन थी। हबल एक प्रमुख वैज्ञानिक थे, जिन्होंने उस दूरबीन के साथ काम किया था। उन्होंने पाया कि आकाशगंगा के बाहर आकाशगंगाएँ थीं।Extragalactic Astronomyकेवल 100 साल पुराना है। माउंट विल्सन सबसे बड़ा दूरबीन था जब तक कि पामर वेधशाला का निर्माण नहीं किया गया था जिसमें 200 इंच का दूरबीन था।
Hubbleमिल्की वे के बाहर आकाशगंगाओं का निरीक्षण करने वाला एकमात्र व्यक्ति नहीं था, हमासन ने उसकी मदद की। उन्होंने आस-पास की आकाशगंगाओं के स्पेक्ट्रा को मापने का काम किया। उन्होंने तब देखा कि एक गैलेक्टिक स्पेक्ट्रम निरंतर उत्सर्जन के साथ दृश्यमान तरंगदैर्ध्य रेंज में था। सातत्य के ऊपर उत्सर्जन और अवशोषण रेखाएँ थीं। इन रेखाओं से, हम अनुमान लगा सकते हैं कि क्या आकाशगंगा हमसे दूर या हमारी ओर बढ़ रही है।
जब हमें एक स्पेक्ट्रम मिलता है, तो हम मानते हैं कि सबसे मजबूत रेखा से आ रही है H-α। साहित्य से, सबसे मजबूत रेखा पर होना चाहिए6563 Å, लेकिन अगर रेखा कहीं आसपास होती है 7000Å, हम आसानी से कह सकते हैं कि यह नया रूप है।
वहाँ से Special Theory of Relativity,
$ $ 1 + z = \ sqrt {\ frac {1+ \ frac {v} {c}} {1- \ _ frac {v} {c}}} $ $
जहाँ, Z रेडशिफ्ट है, एक आयाम रहित संख्या है और v मंदी का वेग है।
$$ \ frac {\ _ lambda_ {obs}} {\ lambda_ {rest}} = 1 + z $$
हबल और हमासन नीचे सूचीबद्ध हैं 22 Galaxiesउनके कागज में। लगभग इन सभी आकाशगंगाओं ने रेडशिफ्ट का प्रदर्शन किया। उन्होंने वेग (किमी / एस) बनाम दूरी (एमपीसी) की साजिश रची। उन्होंने एक रेखीय प्रवृत्ति देखी और हबल ने अपने प्रसिद्ध कानून को निम्नानुसार रखा।
$ $ v_r = H_o d $$
यह है Hubble Redshift Distance Relationship। सबस्क्रिप्टrइंगित करता है कि विस्तार रेडियल दिशा में है। जबकि, $ v_r $ आवर्तक वेग है, $ H_o $ हबल पैरामीटर है,dहमसे आकाशगंगा की दूरी है। यदि ब्रह्मांड के विस्तार की दर एक समान है, तो वे हमसे दूर की आकाशगंगाओं का तेजी से विकास करते हैं।
विस्तार
सब कुछ हमसे दूर होता जा रहा है। आकाशगंगा स्थिर नहीं हैं, हमेशा कुछ विस्तार हार्मोनिक है। हबल पैरामीटर की इकाइयां हैं किमी सेकंड -1 Mpc -1 । यदि कोई एक दूरी पर जाता है - 1 Mpc, आकाशगंगाएं 200 किलोमीटर / सेकंड की दर से आगे बढ़ रही होंगी। हबल पैरामीटर हमें विस्तार की दर देता है। हबल और हमासन के अनुसार, $ H_o $ का मूल्य 200 किलोमीटर / सेकंड / Mpc है।
डेटा ने दिखाया कि सभी आकाशगंगाएं हमसे दूर जा रही हैं। इस प्रकार, यह स्पष्ट है कि हम ब्रह्मांड के केंद्र में हैं। लेकिन हबल ने यह गलती नहीं की, उसके अनुसार, हम जो भी आकाशगंगा में रहते हैं, हम अन्य सभी आकाशगंगाओं को हमसे दूर ले जाते हैं। इस प्रकार, निष्कर्ष यह है कि आकाशगंगाओं के बीच का स्थान विस्तृत है और ब्रह्मांड का कोई केंद्र नहीं है।
सब जगह विस्तार हो रहा है। हालांकि, कुछ ताकतें हैं जो विस्तार का विरोध कर रही हैं। रासायनिक बंधन, गुरुत्वाकर्षण बल और अन्य आकर्षक बल मिलकर वस्तुओं को पकड़ रहे हैं। पहले सभी वस्तुएँ एक साथ समीप थीं। बिग बैंग को एक आवेगी शक्ति के रूप में देखते हुए, इन वस्तुओं को एक दूसरे से दूर जाने के लिए निर्धारित किया जाता है।
समय का पैमाना
स्थानीय पैमानों पर, काइनेमेटिक्स गुरुत्वाकर्षण द्वारा शासित होता है। मूल हब्बल के नियम में, कुछ आकाशगंगाएँ थीं, जो नीली-पाली दिखाई देती थीं। इसे आकाशगंगाओं की संयुक्त गुरुत्वाकर्षण क्षमता का श्रेय दिया जा सकता है। हबल के नियम से गुरुत्वाकर्षण ने चीजों को नष्ट कर दिया है। एंड्रोमेडा गैलेक्सी हमारी ओर आ रहा है। गुरुत्वाकर्षण चीजों को धीमा करने की कोशिश कर रहा है। शुरू में विस्तार धीमा हो रहा था, अब यह तेजी से बढ़ रहा है।
वहाँ था एक Cosmic Jerkइसके कारण। हबल पैरामीटर के लिए कई अनुमान लगाए गए हैं। यह 90 वर्षों में 500 किलोमीटर / सेकंड / एमपीसी से 69 किलोमीटर / सेकंड / एमपीसी तक विकसित हुआ है। मूल्य में असमानता दूरी के कम होने के कारण थी। Cepheid Stars दूरी अंशशोधक के रूप में उपयोग किए गए थे, हालांकि विभिन्न प्रकार के सेफिड सितारे हैं और हबल पैरामीटर के अनुमान के लिए इस तथ्य पर विचार नहीं किया गया था।
हबल समय
हब्बल स्थिरांक हमें ब्रह्मांड की आयु का यथार्थवादी अनुमान देता है। $ H_o $ ब्रह्मांड की आयु प्रदान करेगा, बशर्ते आकाशगंगाएँ समान वेग से चलती रही हों। $ H_o $ का विलोम हमें हबल समय देता है।
$ $ t_H = \ frac {1} {H_o} $$
$ H_o, t_H $ = के वर्तमान मूल्य को बदलना 14अरब वर्ष। विस्तार की दर ब्रह्मांड की शुरुआत के दौरान निरंतर रही है। भले ही यह सच नहीं है, $ H_o $ ब्रह्मांड की उम्र पर एक उपयोगी सीमा देता है। विस्तार की एक निरंतर दर को मानते हुए, जब हम दूरी और समय के बीच एक ग्राफ बनाते हैं, तो ग्राफ का ढलान वेग से दिया जाता है।
इस मामले में, हबल समय वास्तविक समय के बराबर है। हालांकि, यदि ब्रह्मांड अतीत में तेजी से विस्तार कर रहा था और वर्तमान में धीमा है, हबल समय ब्रह्मांड की आयु की एक ऊपरी सीमा देता है। यदि ब्रह्मांड पहले धीरे-धीरे विस्तार कर रहा था, और अब तेजी से बढ़ रहा है, तो हबल समय ब्रह्मांड की आयु पर एक कम सीमा देगा।
$ t_H = t_ {आयु} $ - यदि विस्तार की दर स्थिर है।
$ t_H> t_ {आयु} $ - यदि ब्रह्मांड अतीत में तेजी से विस्तारित हुआ है और वर्तमान में धीमा हो गया है।
$ t_H <t_ {उम्र} $ - अगर ब्रह्मांड ने अतीत में धीमी गति से विस्तार किया है और वर्तमान में तेज है।
10 आकाशगंगाओं के एक समूह पर विचार करें जो आकाशगंगाओं के दूसरे समूह से 200 एमपीसी पर हैं। एक समूह के भीतर आकाशगंगा कभी निष्कर्ष नहीं निकालती है कि ब्रह्मांड का विस्तार हो रहा है क्योंकि एक स्थानीय समूह के भीतर कीनेमेटीक्स गुरुत्वाकर्षण द्वारा नियंत्रित होती है।
याद दिलाने के संकेत
कॉस्मोलॉजी हमारे ब्रह्मांड के भूत, वर्तमान और भविष्य का अध्ययन है।
हमारा ब्रह्मांड universe14 बिलियन वर्ष पुराना है।
ब्रह्मांड लगातार विस्तार कर रहा है।
हबल पैरामीटर ब्रह्मांड की आयु का एक माप है।
का वर्तमान मूल्य Ho 69 किलोमीटर / सेकंड / एमसीपी है।