გაფართოებითა და აჩქარებით, ბნელი მატერიითა და ენერგიით სამყარო მუდმივად აოცებს და თავგზას ურევს ასტრონომებს. წარმოგიდგენთ რამდენიმე გასაკვირ და საინტერესო ფაქტს ჩვენი სამყაროს შესახებ.
სამყარო საკმაოდ ხნიერია
სამყარომ არსებობა დიდი აფეთქებით დაიწყო და მეცნიერთა გამოთვლით, დაახლოებით 13.8 მილიარდი წლისაა. ასტრონომებმა ეს რიცხვი მატერიის შემადგენლობისა და სამყაროში ენერგიის სიმკვრივის გაზომვით მიიღეს, რისი მეშვეობითაც განსაზღვრეს, რამდენად სწრაფად ფართოვდებოდა წარსულში სამყარო. შედეგად მათ უფრო ღრმა წარსულში გადაინაცვლეს და დიდი აფეთქების მომენტი განსაზღვრეს. აფეთქებასა და დღევანდელობას შორის არსებული პერიოდი სამყაროს ასაკს შეადგენს.
სამყარო ზომაში მატულობს
1920-იანებში ასტრონომმა ედვინ ჰაბლმა გააკეთა რევოლუციური აღმოჩენა, რომ სამყარო არაა სტატიკური, არამედ ფართოვდება. თუმცა დიდი ხნის განმავლობაში ფიქრობდნენ, რომ სამყაროში არსებული მატერიის გრავიტაცია ამ გაფართოებას შეანელებდა ან სულაც შეკუმშვის ფაზაში გადაიყვანდა.
1998 წელს ჰაბლის კოსმოსურმა ტელესკოპმა შეისწავლა ძალიან შორეული ზეახალი ვარსკვლავები და აღმოაჩინა, რომ დიდი ხნის წინ სამყარო უფრო ნელა ფართოვდებოდა, ვიდრე დღეს. ეს დამაბნეველი აღმოჩენა მიუთითებდა, რომ სამყაროს გაფართოების ტემპს წარმართავს აუხსნელი ძალა, სახელად ბნელი ენერგია.
ბნელი ენერგია ითვლება უცნაურ ძალად, რომელიც კოსმოსს ნაწილებას ჰყოფს მუდმივად მზარდი სიჩქარით, თუმცა ის მაინც რჩება თანამედროვე მეცნიერების ერთ-ერთ უდიდეს საიდუმლოდ, რადგან მის მოხელთებას დღემდე ვერ ახერხებენ.
სამყაროს გაფართოების ტემპი იზრდება
მისტიკური ბნელი ენერგია არამარტო სამყაროს გაფართოების ტემპს წარმართავს, არამედ კოსმოსს მუდმივად მზარდი სიჩქარით ჰყოფს. 1998 წელს ასტრონომთა ორმა ჯგუფმა განაცხადა, რომ სამყარო არამარტო ფართოვდება, არამედ სიჩქარეც ემატება. მკვლევართა თქმით, რაც უფრო შორსაა გალაქტიკა დედამიწიდან, მით უფრო სწრაფად გვშორდება.
სამყაროს გაფართოება ადასტურებს ალბერტ აინშტაინის ზოგადი ფარდობითობის თეორიას. მოგვიანებით კი მეცნიერებმა აღადგინეს აინშტაინის მიერ შემოტანილი კოსმოლოგიური მუდმივა, რათა აეხსნათ უცნაური ბნელი ენერგია, რომელიც ეწინააღმდეგება გრავიტაციას და სამყაროს მზარდი ტემპით აფართოებს.
სამმა მეცნიერმა 2011 წელს ნობელის პრემია მიიღო ფიზიკის დარგში 1998 წელს გაკეთებული აღმოჩენის გამო, რომ სამყაროს გაფართოების ტემპი მუდმივად მატულობს.
სამყარო შეიძლება ბრტყელი იყოს
სამყაროს ფორმაზე გავლენას ახდენს გრავიტაციის ძალასა (რაც დამოკიდებულია სამყაროს მატერიის სიმკვრივეზე) და გაფართოების ტემპს შორის არსებული კონფლიქტი. თუკი სამყაროს სიმკვრივე გარკვეულ კრიტიკულ მაჩვენებელს აჭარბებს, მაშინ სამყარო „ჩაკეტილია”, სფეროს ზედაპირის მსგავსად. ეს იმაზე მიანიშნებს, რომ სამყარო არაა უსასრულო, თუმცა არც დასასრული აქვს. ამ შემთხვევაში სამყარო ოდესმე შეწყვეტს გაფართოებას და საკუთარ თავში კოლაფსს მოახდენს. ეს მოვლენა ცნობილია, როგორც „დიდი შეკუმშვა”.
თუკი სამყაროს სიმკვრივე კრიტიკულ მაჩვენებელზე ნაკლებია, სამყაროს აქვს „ღია” ფორმა, უნაგირის ზედაპირის მსგავსად. ამ შემთხვევაში სამყაროს საზღვრები არ აქვს და მუდმივად გაფართოვდება.
ხოლო თუკი სამყაროს სიმკვრივე კრიტიკული მაჩვენებლის ტოლია, სამყაროს გეომეტრია გახლავთ „ბრტყელი”, ქაღალდის ფურცლის მსგავსად. საზღვრების არმქონე სამყარო აქაც შეუფერხებლად აგრძელებს გაფართოებას სამუდამოდ, თუმცა გაფართოების ტემპი დროის უსასრულო პერიოდის შემდეგ ნულს მიუახლოვდება. ბოლო კვლევები მიანიშნებს, რომ სამყარო ბრტყელია, შეცდომის ალბათობა კი 0.4%-ს შეადგენს.
სამყარო სავსეა უხილავი რამეებით
სამყაროს უმეტეს ნაწილს შეადგენს ისეთი რამეები, რომელთა დანახვაც ვერ ხერხდება. უფრო მეტიც, ასტრონომთა განცხადებით, ვარსკვლავები, პლანეტები და გალაქტიკები, რომელთა აღმოჩენაც ადამიანს ძალუძს, სამყაროს მხოლოდ 4%-ს შეადგენს. დანარჩენი 96% ისეთი სუბსტანციებია, რომელთა დანახვა ან ადვილად აღქმა შეუძლებელია.
ეს მოუხელთებელი სუბსტანციები, სახელად ბნელი ენერგია და ბნელი მატერია, აქამდე არ აღმოუჩენიათ, თუმცა ასტრონომები მათ არსებობას ვარაუდობენ გრავიტაციულ გავლენაზე დაყრდნობით, რაც აშკარაა ნორმალურ მატერიაზე, სამყაროს ჩვენთვის ხილულ ნაწილზე დაკვირვებით.
სამყარო მისი დაბადების ექოს შეიცავს
კოსმოსური მიკროტალღური ფონი შედგება დიდი აფეთქების შედეგად დარჩენილი სინათლის ექოებისგან, რამაც 13.8 მილიარდი წლის წინ სამყარო შექმნა. დიდი აფეთქების ეს ნაშთი სამყაროში რადიაციულ ბადესავითაა მოდებული.
ევროპული კოსმოსური სააგენტოს პლანკის მისიამ შეადგინა მთელი ცის რუკა მიკროტალღურ სინათლეში, რათა ახალი დეტალები აღმოეჩინათ სამყაროს საწყისზე. პლანკის დაკვირვებები კოსმოსის მიკროტალღურ ფონზე დღემდე ყველაზე ზუსტია. მეცნიერები იმედოვნებენ, რომ მისიიდან მიღებული ინფორმაციით პასუხს გასცემენ კოსმოლოგიის ყველაზე საკამათო საკითხებს, მაგალითად რა მოხდა უშუალოდ სამყაროს ფორმირების შემდეგ.
შეიძლება სხვა სამყაროებიც არსებობდნენ
მოსაზრება, რომ ჩვენ ვცხოვრობთ მულტისამყაროში, სადაც ჩვენი სამყარო მრავლიდან ერთ-ერთია, სათავეს იღებს მუდმივი ინფლაციის თეორიიდან, რომლის მიხედვითაც დიდი აფეთქებიდან მალევე დრო და სივრცე სხვადასხვა რეგიონებში განსხვავებული ტემპით ფართოვდებოდა. თეორიის მიხედვით, ამან წარმოქმნა ბუშტი სამყაროები, რომლებშიც დამოუკიდებელი და განსხვავებული ფიზიკის კანონები მოქმედებდა.
კონცეფცია დავის საგანია და წმინდა ჰიპოთეტურ მოსაზრებად რჩებოდა, სანამ ბოლო კვლევებში მეცნიერებმა მულტისამყაროს თეორიის ფიზიკური კვალის ძიება არ დაიწყეს კოსმოსის მიკროტალღურ ფონში, რომელიც მთელ სამყაროში გავრცელებული დიდი აფეთქების კვალია.
მეცნიერებმა კოსმოსის მიკროტალღურ ფონზე განხორციელებულ საუკეთესო ხელმისაწვდომ დაკვირვებებში ბუშტი სამყაროების შეჯახების ნიშნების ძებნა დაიწყეს, თუმცა დაბეჯითებით ვერაფერი გადაწყვიტეს. მათი თქმით, თუკი ორი სამყარო შეეჯახება, მიკროტალღურ ფონში კვალის სახით წრიულ ფორმას დატოვებენ.
