Stationäre Staatstheoriegeschichte, Erklärung, aktuell

Der Stationäre Staatstheorie Es ist ein kosmologisches Modell, in dem das Universum immer das gleiche Aussehen hat, unabhängig vom Ort oder dem Moment, in dem es beobachtet wird.  Dies bedeutet, dass selbst an den abgelegensten Orten des Universums Planeten, Sterne, Galaxien und Nebel mit den gleichen Elementen, die wir kennen, und im gleichen Verhältnis, trotz der Tatsache, dass das Universum expandiert.

Aus diesem Grund wird die Dichte des Universums geschätzt, dass es nur in der Masse eines Protons pro Kubikkilometer und pro Jahr abnimmt. Um dies auszugleichen, postuliert die stationäre Staatstheorie die Existenz einer kontinuierlichen Produktion von Materie.

Abbildung 1: Bild des Deep -Feldends durch das Hubble -Weltraumteleskop bis 13.2 Milliarden Lichtjahre. (Credits: NASA; ESA; G. Illingworth, d. Magee und p. Oesch, Universität von Kalifornien, Santa Cruz; R. Bouwens, Universität Leiden; und das HUDF09 -Team)

Es gibt auch an, dass das Universum immer existiert hat und für immer existieren wird, obwohl es, wie bereits gesagt, seine Expansion oder die daraus resultierende Trennung von Galaxien weder abgelehnt wird, die durch die Wissenschaft vollständig bestätigt wurden.

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Geschichte

Die stationäre Staatstheorie wurde 1946 von Astronomen Fred Hoyle, dem Mathematiker und Kosmologen Hermann Bondi, und dem Astrophysiker Thomas Gold vorgeschlagen, aus einer Idee, die vom Horrorfilm inspiriert ist Tot der Nacht von 1945.

Zuvor hatte Albert Einstein ein kosmologisches Prinzip formuliert, in dem er bestätigt, dass das Universum "unter raumtemporalen Übersetzungen und niedrigen Rotationen" invariant sein muss ". Mit anderen Worten: Es muss homogen sein und keine bevorzugte Richtung.

Im Jahr 1948 fügten Bondi und Gold dieses Prinzip als Teil ihrer Theorie des stationären Zustands des Universums hinzu und erklärten, dass die Dichte des Universums trotz seiner kontinuierlichen und ewigen Expansion einheitlich bleibt. 

Erläuterung

Das stationäre Modell stellt sicher, dass das Universum für immer weiter expandieren wird, da es immer Materie- und Energiequellen geben wird.

Auf diese Weise werden neue Wasserstoffatome kontinuierlich geschaffen, um nebulös zu bilden, die schließlich zu neuen Sternen und Galaxien führen werden. Alles in der gleichen Geschwindigkeit, mit der sich die alten Galaxien wegziehen, bis sie nicht beobachtbar sind und die neuen völlig ununterscheidbaren Galaxien der ältesten der ältesten Galaxien.

Wie ist bekannt, dass das Universum expandiert? Untersuchung des Lichts der Sterne, die hauptsächlich aus Wasserstoff bestehen, die charakteristische elektromagnetische Emissionslinien emittieren, die wie ein Fingerabdruck sind. Dieses Muster heißt Spektrum Und es wird in der folgenden Abbildung beobachtet:

Figur 2. Wasserstoffemissionsspektrum. Die rote Linie entspricht der Wellenlänge von 656 nm.

Die Galaxien bestehen aus Sternen, deren Spektren in unseren Labors die gleichen Atome sind, mit Ausnahme eines kleinen Unterschied. 

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Die meisten Galaxien präsentieren diese Vertreibung in Richtung Rot in ihren Spektren. Nur einige in der nahe gelegenen "Local Galaxies Group" präsentieren eine Verschiebung in Richtung Blau.

Einer von ihnen ist die Andromeda -Galaxie, die sich nähert und mit der möglicherweise innerhalb von vielen Äonen die Milchstraße unsere eigene Galaxie verschmelzen wird

Die Abreise der Galaxien und des Hubble -Gesetzes

Ein Merkmal des Wasserstoffspektrums ist dasjenige, das 656 Nanometer (NM) ist. In Anbetracht einer Galaxie hat sich dieselbe Linie auf 660 nm bewegt. Daher hat es eine rote Verschiebung von 660 - 656 nm = 4 nm.

Andererseits ist der Quotient zwischen der Wellenlänge und der ruhenden Wellenlänge dem Quotienten zwischen der Geschwindigkeit der Galaxie gleich v und die Lichtgeschwindigkeit (c = 300.000 km/s):

Δλ/λo = v/c

Mit diesen Daten:

4/656 = v/c = 0.006

v = 0.006c

Das heißt, diese Galaxie bewegt sich um 0.006 -mal die Lichtgeschwindigkeit: ca. 1800 km/s. Das Gesetz von Hubble legt fest, dass die Entfernung einer Galaxie D ist proportional zu Geschwindigkeit v mit der er wegzieht:

d ∝ v

Die Verhältnismäßigkeitskonstante ist die Umkehrung der Hubble -Konstante, bezeichnet als als Ho, deren Wert ist:

Ho = 73,5 km /s /mega parsec.

Dies bedeutet, dass die Galaxie des Beispiels in einem Abstand von:

d = (1/ ho) v =1800/73,5 Mega Parsec = 24,5 Mega Parsec = 80 Millionen Jahre Jahre. 

Gegenwärtig

Bisher bleibt das am meisten akzeptierte kosmologische Modell die Urknalltheorie. Einige Autoren formulieren jedoch weiterhin Theorien außerhalb dessen und unterstützen die Theorie des stationären Zustands.

Forscher zugunsten der stationären Staatstheorie

Der hinduistische Astrophysische Jayant Narlikar, der in Zusammenarbeit mit einem der Schöpfer der Theorie des stationären Staates arbeitete, hat relativ jüngste Veröffentlichungen zur Unterstützung des stationären Modells gemacht.

Beispiel für sie: "Schaffung von abnormalen Rot und Rot und" Strahlungsabsorptionstheorien in expandierenden Universen ", beide im Jahr 2002 veröffentlicht. Diese Arbeiten suchen nach alternativen Erklärungen zum Urknall, um die Expansion des Universums und des Mikrowellenfonds zu erklären. 

Der schwedische Astrophysiker und Erfinder Johan Mostreliez ist ein weiterer der zeitgenössischen Verteidiger der Theorie des stationären Staat.

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Die Akademie der Wissenschaften Russlands veröffentlichte in Anerkennung ihrer Werke 2015 eine Monographie über ihre Beiträge in der Astrophysik.

Kosmische Hintergrundstrahlung

1965 zwei Bell Telefon -Laboringenieure: a. Penzias und r. Wilson entdeckte eine Hintergrundstrahlung, die nicht aus ihren Mikrowellen -Richtungsantennen entfernen konnte.

Das Merkwürdigste ist, dass sie es nicht konnten, eine Quelle von ihnen zu identifizieren. Die Strahlung blieb in jeder Richtung identisch, in die sie die Antenne leiteten. Aus dem Strahlungsspektrum stellten die Ingenieure fest, dass ihre Temperatur 3 betrug.5 k.

In ihrer Nähe und basierend auf dem Urknallmodell sagten eine andere Gruppe von Wissenschaftlern, diesmal Astrophysiker, eine kosmische Strahlung derselben Temperatur voraus: 3.5 k.

Beide Teams erreichten die gleiche Schlussfolgerung auf völlig andere und unabhängige Weise, ohne über die Arbeit des anderen zu wissen. Zufälligerweise wurden die beiden Werke am selben Datum und in derselben Zeitschrift veröffentlicht.

Die Existenz dieser Strahlung, genannt Kosmische Hintergrundstrahlung, Es ist das stärkste Argument gegen die stationäre Theorie, weil es keine Möglichkeit gibt, es zu erklären. 

Die Verteidiger beeilten sich jedoch, die Existenz von Strahlungsquellen vorzuschlagen, die im gesamten Universum verstreut sind, was ihre Strahlung mit dem kosmischen Staub verteilte, obwohl es bisher keine Beweise dafür gibt, dass diese Quellen wirklich existieren.

Argumente dafür

Zu der Zeit, als es vorgeschlagen wurde, und mit den verfügbaren Beobachtungen war die Theorie des stationären Zustands einer der am meisten akzeptierten von Physikern und Kosmologen. Bis dahin vermittelte sich aus dem 20. Jahrhundert -es gab keinen Unterschied zwischen dem nächstgelegenen und entfernten Universum. 

Die ersten Schätzungen, die auf der Urknalltheorie beruhen. 

Diese falsche Berechnung wurde zugunsten der Theorie des stationären Zustands, da das Universum offensichtlich nicht nach der Milchstraße oder des Sonnensystems beginnen konnte.

Aktuelle Berechnungen, die auf dem Urknall basieren, schätzen das Alter des Universums in 137 Milliarden Jahren und bisher gab es vor diesem Alter keine Objekte im Universum.

Gegenargumente

Zwischen 1950 und 1960 wurden brillante Radiofrequenzen entdeckt: Quasare und Radiogalaxien. Diese kosmischen Objekte haben nur sehr große Entfernungen gefunden, was in der fernen Vergangenheit gleichbedeutend ist.

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Unter den Räumlichkeiten des stationären Staatsmodells sollten diese intensiven Hochfrequenzquellen mehr oder weniger einheitlich im gegenwärtigen und früheren Universum verteilt werden. 

Andererseits ist das Urknallmodell mit dieser Beobachtung konkreter.

Die Ansichten des Universums

Fern Panorama

Das Foto von Abbildung 1 ist das Bild des Tiefenfeldes, das das Hubble -Weltraumteleskop zwischen 2003 und 2004 erfasst hat.

Entspricht einem sehr kleinen Bruchteil von weniger als 0,1 ° des Südhimmels in der Konstellation Fornax, Weit vom Leuchten der Milchstraße, in einem Bereich, in dem normale Teleskope nichts erfassen. 

Auf dem Foto sehen Sie Spiralgalaxien ähnlich wie unsere und unsere nahe gelegenen Nachbarn. Das Foto zeigt auch diffuse rote Galaxien, bei denen die Bildung von Sternen aufgehört hat, sowie Punkte, die noch mehr ferne Galaxien in Raum und Zeit sind.

Es wird geschätzt, dass das Universum ein Alter von 13 Jahren hat.700 Millionen Jahre und Deep -Field -Fotografie zeigt Galaxien bei 13.200 Millionen Jahre alt. Vor Hubble waren die schnellsten beobachteten Galaxien 7000 Millionen Jahre Jahre, und das Panorama war dem ähnlich wie bei der Fotografie von Deep Field.

Das Bild des tiefen Raum.200 Millionen Jahre alt. Es ist daher das Bild eines Teils des primitiven Universums.

In der Nähe und mittlerer Panorama

Die lokale Galaxiengruppe enthält die Milchstraße und die Nachbarn Andromeda, Galaxy of the Dreieck und ungefähr dreißig weitere, weniger als 5.2 Millionen Lichtjahre.

Dies bedeutet eine Entfernung und Zeit zweitausend fünfhundertmal weniger als die Galaxien des Tiefenfeldes. Das Erscheinen des Universums und die Form seiner Galaxien ähneln jedoch ähnlich wie das entfernte und ältere Universum.

Abbildung 3: Hickson-44 Galaxies Group in der Konstellation von Leo auf 60 Millionen Lichtjahre. (Credits: Masil Imaging Team)

Abbildung 2 ist eine Probe des Zwischenbereichs des erforschten Universums. Dies ist die Galaxias -Gruppe Hickson-44 60 Millionen Lichtjahre in Leos Konstellation.

Wie zu sehen ist, ist das Erscheinungsbild des Universums in Entfernungen und mittleren Zeiten dem des tiefen Universums 220 Mal weiter und der der lokalen Gruppe fünfmal näher ähnlich.

Dies führt zu der Annahme, dass die Theorie des stationären Zustands des Universums zumindest die Beobachtungsgrundlage hat, da das Panorama des Universums auf verschiedenen räumlich-zeitlichen Skalen sehr ähnlich ist.

In Zukunft ist es möglich, dass eine neue kosmologische Theorie mit den erfolgreichsten Aspekten sowohl der Theorie des Steady State als auch der des Urknalls geschaffen wird.

Verweise

1. Bang - Crunch - Bang. Wiederhergestellt von: fqxi.Org
2. Britannica Online -Enzyklopädie. Steady -State -Theorie. Erholt von: Britannica.com
3. NeoFronteras. Stationärer Statusmodell. Abgerufen von: NeoFronteras.com
4. Wikipedia. Stationäre Staatstheorie. Erholt von: Wikipedia.com
5. Wikipedia. Kosmologisches Prinzip. Erholt von: Wikipedia.com