소개
우리가 알고있는 우주는 약 138 억 년 전에 시작되었습니다. 빅뱅으로 알려진이 순간은 공간 자체가 빠르게 확장되기 시작한시기입니다. 빅뱅 당시, 관측 가능한 우주 (최소 2 조개 은하의 재료를 포함)는 1 센티미터 미만의 공간에 적합합니다. 현재 관측 가능한 우주는 940 억 광년이며 여전히 확장되고 있습니다.
빅뱅에 관한 많은 질문, 특히 그 이전에 있었던 것 (있는 경우)에 관한 많은 질문이 있습니다. 그러나 과학자들은 몇 가지를 알고 있습니다. 모든 것의 시작에 대해 가장 마음에 들리는 발견 중 일부를 읽으십시오.
우주가 확장되고있다
1929 년까지 우주의 기원은 전적으로 신화와 이론으로 가려져있었습니다. 그러나 그해에 Edwin Hubble이라는 진취적인 천문학자는 우주에 대해 매우 중요한 것을 발견했습니다. 그것은 과거를 이해하는 새로운 방법을 열어 줄 것입니다. 전체가 확장되고 있습니다.
허블은 아주 멀리 떨어진 은하에서 보이는 더 길고 붉은 파장의 빛으로의 이동 인 적색 편이 (redshift)라고 불리는 것을 측정함으로써 그의 발견을했다. 허블은 멀리 떨어진 은하에서 거리가 멀어짐에 따라 적색 편이가 선형 적으로 증가하여 우주가 정지하지 않았다는 것을 발견했다. 모든 곳에서 한 번에 확장되고 있습니다.
NASA에 따르면 허블은 허블 상수라고 알려진이 확장 률을 계산할 수 있었다. 이 발견으로 과학자들은 우주가 한때 작은 지점으로 포장되었다는 것을 외삽하고 이론화 할 수있었습니다. 그들은 확장의 첫 순간을 빅뱅이라고 불렀습니다.
우주 마이크로파 배경 방사선
1964 년 5 월 Bell Telephone Laboratories의 연구원 인 Arno Penzias와 Robert Wilson은 뉴저지에 새로운 무선 수신기를 구축하는 작업을하고있었습니다. 그들의 안테나는 항상 어디서나 나오는 이상한 윙윙 거리는 소리를 계속 들었다. 그들은 그것이 장비에서 비둘기일지도 모른다고 생각했지만 둥지를 제거하는 것은 아무 것도하지 않았다. 간섭을 줄이기위한 다른 시도도하지 않았습니다. 마침내 그들은 그들이 진짜 무언가를 집어 들고 있다는 것을 깨달았습니다.
그들이 발견 한 것은 우주의 첫 번째 빛인 우주 마이크로파 배경 방사선이라는 것이 밝혀졌습니다. 이 방사선은 빅뱅 이후 약 380,000 년으로 거슬러 올라갑니다. 우주는 광자 (빛을 구성하는 파도 같은 입자)가 자유롭게 이동할 수있을 정도로 충분히 냉각되었습니다. 이 발견은 빅뱅 이론과 우주가 첫 순간에 빛의 속도보다 빠르게 확장되었다는 개념을지지했다. 이것은 우주 배경이 상당히 균일하기 때문에 작은 지점에서 한 번에 모든 것을 부드럽게 확장 할 수 있음을 나타냅니다.
하늘지도
우주 마이크로파 배경의 발견으로 우주의 기원에 대한 창이 열렸습니다. 1989 년 NASA는 COBE (Cosmic Background Explorer)라는 위성을 발사했는데,이 위성은 배경 방사선의 작은 변화를 측정했습니다. NASA에 따르면 그 결과는 우주의 "아기 그림"이었으며, 이는 우주가 팽창함에 따라 첫 번째 밀도 변화를 보여줍니다. 이러한 미니어처 변형은 아마도 오늘날 우주에서 볼 수있는 은하의 우주 웹으로 알려진 은하와 빈 공간의 패턴을 일으켰을 것입니다.
인플레이션의 직접적인 증거
우주 극초단파 배경을 통해 연구원들은 빅뱅에서 발생한 광속보다 빠른 팽창 인 팽창을위한 "흡연 총"을 찾을 수있었습니다. (아인슈타인의 특수 상대성 이론에 따르면 우주를 통과하는 빛보다 더 빠른 것은 없다고 주장하지만 이것은 위반이 아니었다. 공간 자체는 확장되었다.) 물리학 자들은 2016 년에 일부는 우주 전자 레인지 배경. 이 분극을 "B 모드"라고합니다. B 모드 편광은 빅뱅의 중력파에 대한 최초의 직접적인 증거였습니다. 중력파는 우주에서 거대한 물체가 속도를 높이거나 늦출 때 생성됩니다 (최초 발견 된 것은 두 개의 블랙홀의 충돌에서 비롯된 것임). B- 모드는 초기 우주의 팽창을 직접 조사하고 그것을 어떻게 몰아 냈는지 알아낼 수있는 새로운 방법을 제공합니다.
지금까지 추가 치수가 없습니다
중력파 발견의 결과는 과학자들이 일반적인 3 차원을 넘어서 추가적인 차원을 검색 할 수있게 해주었다. 이론가들에 따르면, 중력파는 그 치수가 존재하는 경우 알려지지 않은 치수로 교차 할 수 있어야합니다. 2017 년 10 월 과학자들은 두 개의 중성자 별의 충돌로 중력파를 감지했습니다. 그들은 파도가 별에서 지구로 이동하는 데 걸리는 시간을 측정했으며, 치수 유출의 증거를 찾지 못했습니다.
우주론 및 우주 입자 물리학 저널 (Journal of Cosmology and Astroparticle Physics)에 2018 년 7 월에 발표 된 결과에 따르면, 다른 차원이있는 경우 크기가 작아서 1 마일 (1.6 킬로미터) 미만의 우주 영역에 영향을 미칩니다. 그것은 우주가 작은 진동하는 줄로 만들어졌고 적어도 10 개의 십대 크기를 예측하는 줄 이론은 여전히 맞을 수 있음을 의미합니다.
확장 가속화…
물리학에서 가장 이상한 발견 중 하나는 우주가 팽창 할뿐 아니라 가속 속도로 팽창한다는 것입니다.
물리학 자들이 Type Ia 초신성이라고 불리는 특히 무거운 초신성을 측정 한 몇 가지 장기 실행 프로젝트의 결과를 발표 한 1998 년으로 발견되었습니다. 그 결과 (2011 년 연구원 인 Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt, Adam G. Reiss는 노벨상 수상)는이 초신성 중 가장 먼 거리에서 예상보다 약한 빛을 보여 주었다. 이 약한 빛은 우주 자체가 확장되고 있음을 보여줍니다. 우주의 모든 것이 점차 다른 모든 것에서 멀어지고 있습니다.
과학자들은이 확장의 원동력을 우주의 에너지의 약 68 %를 구성 할 수있는 신비한 엔진 인 "암흑 에너지"라고 부릅니다. 이 암흑 에너지는 우주의 시작 이론을 NASA의 Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP)와 같은 우주 관측의 이론에 맞게 만드는 데 결정적인 것으로 보인다. 아직 전자 레인지 배경.
… 예상보다 훨씬 빠름
2019 년 4 월에 출시 된 허블 망원경의 새로운 결과는 확장하는 우주의 퍼즐을 심화 시켰습니다. 우주 망원경의 측정에 따르면 우주의 팽창은 이전 관측에서 예상 한 것보다 9 % 빠릅니다. NASA에 따르면, 은하의 경우 지구로부터 330 만 광년의 거리가 이전 계산에서 예측 한 것보다 초당 46 마일 (74km / 초) 더 빠르다고합니다.
이것이 우주의 기원에 왜 중요한가? 물리학 자들은 무언가를 놓치고 있어야하기 때문입니다. NASA에 따르면 빅뱅 동안 그리고 그 직후에는 세 개의 별도의 암흑 에너지 버스트가 발생했을 수 있습니다. 그 파열은 오늘날 우리가 보는 것의 무대를 설정합니다. 첫 번째는 초기 확장을 시작했을 수 있습니다. 우주의 가스 페달을 밟은 무거운 발처럼 작용하여 우주가 이전에 생각했던 것보다 더 빠르게 팽창하는 것처럼 초가 훨씬 더 빨리 일어 났을 수 있습니다. 마지막 암흑 에너지 파열은 오늘날 우주의 가속 팽창을 설명 할 수 있습니다.
이 중 어느 것도 아직 입증되지 않았습니다. 그러나 과학자들은 찾고 있습니다. Austin McDonald Observatory에있는 Texas University의 연구원들은 새로 업그레이드 된 장비 인 Hobby-Eberly Telescope를 사용하여 암흑 에너지를 직접 찾습니다. HETDEX (Hobby-Eberly Telescope Dark Energy Experiment) 프로젝트는 110 억 광년 떨어진 은하계에서 희미한 빛을 측정하여 연구자들이 시간이 지남에 따라 우주 가속도의 변화를 볼 수있게합니다. 그들은 또한 빅뱅 직후 모든 것을 구성하는 고밀도 입자 입자로 만들어진 40 만 년 된 우주에서 교란의 메아리를 연구 할 것입니다. 이것 또한 확장의 신비를 드러내고 그것을 확장시킨 암흑 에너지를 설명 할 것입니다.
