Cách đo không gian

Jun 03 2008
Làm thế nào để đo không gian là một thách thức đối với các công cụ hiện có sẵn cho các nhà khoa học. Tìm hiểu thêm về cách đo không gian.
Vật chất có thể nhìn thấy hoặc baryonic

Kính thiên văn quang học cho phép chúng ta kiểm tra các vật thể trong quang phổ ánh sáng khả kiến ​​nhưng là công cụ tương đối yếu. Đó là bởi vì ánh sáng từ các thiên hà xa xôi có thể chặn các đám mây hạt và các thiên thể khác trước khi đến Trái đất. Các thiết bị khác có thể đo các bước sóng nằm ngoài vùng quang phổ khả kiến. Nhiều nghiên cứu gần đây trong vũ trụ học tập trung vào nền vi sóng vũ trụ ( CMB ). CMB là bức xạ mà vũ trụ tạo ra khi nó chỉ mới 380.000 năm tuổi [nguồn: Luminet ]. Bằng cách nghiên cứu bức xạ này, các nhà vũ trụ học có thể đưa ra kết luận về trạng thái của vũ trụ ngay sau khi nó bắt đầu.

Sử dụng Đầu dò dị hướng vi sóng Wilkinson ( WMAP ), các nhà khoa học đã có một khám phá thú vị về CMB. Họ nhận thấy rằng sự thay đổi bước sóng bức xạ của CMB dừng lại tại một điểm nhất định. Trong một vũ trụ vô hạn, không giới hạn, sẽ không có giới hạn về kích thước của bước sóng. Chúng tôi mong đợi sẽ thấy sự thay đổi và tần số ở tất cả các kích thước. Chỉ trong một vũ trụ hữu hạn hoặc một vũ trụ vô hạn rất chuyên biệt mà chúng ta mong đợi thấy được giới hạn nhất định về bước sóng.

Đối với sự giãn nở, các nhà vũ trụ học gọi tỷ số giữa lượng vật chất trong vũ trụ và lượng cần thiết để ngừng giãn nở là tham số mật độ . Thông số mật độ lớn hơn 1 có nghĩa là một vũ trụ đóng - có nhiều khối lượng hơn trong vũ trụ cần thiết để đảo ngược sự giãn nở. Thông số mật độ bằng 1 có nghĩa là một vũ trụ phẳng, trong đó sự giãn nở chậm lại nhưng không bao giờ thực sự dừng lại. Và một tham số mật độ từ 0 đến 1 có nghĩa là một vũ trụ mở sẽ tiếp tục mở rộng mãi mãi.

Nhưng chúng ta không biết có bao nhiêu vật chất thực sự trong vũ trụ. Lượng chúng ta có thể phát hiện là tương đối nhỏ - 5 phần trăm vật chất cần thiết để đảo ngược sự giãn nở. Nhưng dường như có một vấn đề mà chúng ta không thể nhìn thấy được. Các nhà vũ trụ học đã nhận thấy rằng các ngôi sao chuyển động theo một cách kỳ lạ - chúng cư xử như thể có nhiều vật chất tác động lên chúng hơn những gì chúng ta có thể phát hiện được. Một số nhà vũ trụ học đưa ra giả thuyết rằng điều này có nghĩa là có một loại vật chất mà chúng ta không thể nhìn thấy được, được gọi là vật chất tối .

Vật chất tối

 

 

Nhưng liệu có đủ vật chất tối để gây ra một vụ vỡ vụn lớn không? Có nghĩa là, có đủ vật chất trong vũ trụ để tạo nên sự cân bằng và đẩy tỷ lệ lên 1 hoặc cao hơn không? Trong khi các nhà vũ trụ học tin rằng có nhiều vật chất tối trong vũ trụ hơn nhiều so với vật chất có thể quan sát được, họ ước tính sự kết hợp của cả vật chất nhìn thấy và vật chất tối vẫn chỉ đạt khoảng 30% khối lượng cần thiết để đảo ngược sự giãn nở [Nguồn: Trang web Lý thuyết Chuỗi ].

Mặc dù hiện tại chúng ta không biết hình dạng chính xác của không gian là gì, nhưng nghiên cứu vẫn tiếp tục mang lại cho chúng ta thông tin mới mỗi ngày. Và nếu không gian có ranh giới, thì điều gì nằm ngoài chúng? Chúng tôi không biết, và chúng tôi có thể không có khả năng biết.

Bạn muốn tìm hiểu thêm về không gian và các chủ đề liên quan? Đặt một khóa học cho các liên kết trên trang sau.

Âm nhạc đến tai tôi

Trong sóng hài, một sợi dây được gảy tạo ra âm có bước sóng gấp đôi chiều dài của sợi dây. Bạn không thể tạo ra âm thanh có bước sóng dài hơn thế. Về mặt không gian, sự vắng mặt của các bước sóng bức xạ dài hơn khiến một số nhà vũ trụ học tin rằng vũ trụ có một ranh giới hữu hạn.

Những bài viết liên quan

  • Làm thế nào mà các nhà thiên văn học có thể đo được khoảng cách của một ngôi sao là bao nhiêu?
  • Hole In the Universe Quiz
  • Cách hoạt động của lỗ đen
  • Cách hoạt động của Vật chất tối
  • Cách hoạt động của các thiên hà
  • Con người có thể tồn tại trong không gian bao lâu?
  • Cách hoạt động của Dải Ngân hà
  • Cách thức hoạt động của NASA
  • Cách động cơ tên lửa hoạt động
  • Cách thức hoạt động của vệ tinh
  • Cách hoạt động của các ngôi sao
  • Có một lỗ hổng trong vũ trụ?

Các liên kết tuyệt vời hơn

  • NASA
  • NonEuclid
  • Trang web chính thức về lý thuyết chuỗi

Nguồn

  • Battersby, Stephen. "Gấp thử nghiệm: vũ trụ có hình dạng gì?" Nhà khoa học mới. Ngày 7 tháng 12 năm 2006. http://space.newscientist.com/article/mg19225811.300-fold-testament- what-shape-is-the-universe.html
  • Castellanos, Joel. "Hình dạng của không gian." NonEuclid. http://www.cs.unm.edu/~joel/NonEuclid/space.html
  • "Hình học của Vũ trụ." Thiên văn học 162. Đại học Tennessee. http://csep10.phys.utk.edu/astr162/lect/cosmology/geometry.html
  • "Hằng số hấp dẫn." Thế giới Vật lý của Eric Weinstein. http://scienceworld.wolfram.com/physics/GravitationalConstant.html
  • Hawking, Stephen. "Trong một giai đoạn lịch sử tóm tắt." Sách Bantam. Newyork. Năm 1998.
  • Kurtus, Ron. “Phương trình Trọng lực Phổ quát của Newton.” Trường học dành cho các nhà vô địch. Ngày 29 tháng 8 năm 2007. http://www.school-for-champions.com/science/gravity_universal_ method.htm
  • Luminet, Jean-Pierre. “Hình dạng của không gian sau dữ liệu WMAP.” Tạp chí Vật lý Brazil. Tập 36, không. 1B. Tháng 3 năm 2006. http://www.scielo.br/pdf/bjp/v36n1b/a02v361b.pdf
  • "Torus." Wolfram MathWorld. http://mathworld.wolfram.com/Torus.html
  • "Cấu trúc của vũ trụ là gì?" Trang web chính thức về lý thuyết chuỗi. http://www.superstringtheory.com/cosmo/cosmo2.html