¿Qué artículos materiales interesantes hay? Cosas interesantes y significativas (urgentes)

Las estrellas brillan en el cielo nocturno de verano, haciendo que la gente caiga en ensoñaciones sobre el universo. Durante los siglos X y XX, los astrónomos descubrieron que la frecuencia de las líneas espectrales de galaxias distantes cambia regularmente con la distancia a nosotros, es decir, las líneas espectrales sufren un desplazamiento hacia el rojo. En 1929, Hubble resumió la ley del corrimiento al rojo de la línea espectral: para las galaxias distantes, el corrimiento al rojo es proporcional a la distancia entre la galaxia y nosotros. El coeficiente proporcional H se llama constante de Hubble, que se denomina corrimiento al rojo cosmológico. Desde entonces, este patrón se ha observado en el infrarrojo y en todo el espectro electromagnético. Se explica que esto se debe al efecto Doppler, ya que las galaxias se alejan sistemáticamente de nosotros. Esto es como cuando el tren está lejos de nosotros, el tono (es decir, la frecuencia) del silbido es menor que cuando está parado, por lo que podemos concluir que todas las galaxias se alejan de nosotros cuanto más se alejan de nosotros. , más rápido se mueven. Como pan mezclado con pasas levantándose en el horno. Este modelo se llama modelo de expansión del universo o modelo del Big Bang. En los últimos años, basándose en la expansión del universo, se han propuesto muchos modelos mejorados, como el universo explosivo.

Desde la perspectiva de la expansión cósmica, la fórmula de Hubble se utiliza para deducir que todos los cuerpos celestes del universo pasado deberían haberse reunido en un punto, y por alguna razón, se produjo un "big bang" en su interior. Nació el universo actual, lo que lleva a la conclusión de que el tiempo tiene un principio y el espacio es limitado. Cuánto tiempo ha pasado desde el Big Bang, es decir, la edad del universo, depende del tamaño de la constante de Hubble h. La constante de Hubble inicial era sólo 500 (kilómetros/segundos/millón de pársecs), por lo que la relación de edad calculada. del universo de 4.500 millones de años la Tierra es mucho más pequeña. Posteriormente se cambió a 50~100. Si tomamos 100, la edad del universo es de sólo 10 mil millones de años, mientras que la edad del cúmulo globular de la Vía Láctea es de 1,5 mil millones de años, lo cual es muy contradictorio. Si tomamos 50, la edad del universo es de 20 mil millones de años. La contradicción no es tan obvia, en eso los cosmólogos del Big Bang coinciden. Sin embargo, en las observaciones, este valor es algo reacio. ¿Cuánto cuesta? El jurado aún no ha decidido. En los últimos años, las observaciones con el Telescopio Espacial Hubble han tendido a 80. La edad calculada es de 65.43802 millones de años y la contradicción sigue siendo evidente. Que el universo continúe expandiéndose o contrayéndose en el futuro depende de la densidad promedio del universo. Todavía no se sabe cuál es la densidad promedio del universo, porque cuanto mayor es la distancia de observación, menor es la densidad promedio y no es seguro si existe un límite inferior. La radiación de fondo de microondas de 2,7 K en el universo fue descubierta en 1965, y los teóricos del Big Bang la interpretaron como restos de luz del Big Bang decenas de miles de millones de años después. Es una prueba importante del universo del Big Bang. Pero esta explicación no es la única, porque el universo está lleno de medios, y la radiación de fondo de microondas de 2,7K tiene las propiedades de la radiación de cuerpo negro, que puede explicarse como una radiación térmica con una temperatura de 2,7K emitida por los medios en el universo.

Tras un análisis cuidadoso, el problema puede radicar en interpretar el corrimiento al rojo de las líneas espectrales como el efecto Doppler del movimiento de las galaxias. En el pasado, se utilizó el efecto Doppler para explicar el movimiento de las líneas espectrales de las estrellas en la Vía Láctea, determinando así con éxito el fenómeno de rotación en la Vía Láctea. Sin embargo, en observaciones astronómicas se han encontrado algunos fenómenos de corrimiento al rojo, que son difíciles de explicar por el efecto Doppler del movimiento, lo que hace pensar que debe haber otros mecanismos que puedan producir corrimientos al rojo. He aquí algunas observaciones.

① El efecto Doppler no tiene nada que ver con la frecuencia de las líneas espectrales de un mismo cuerpo celeste, por lo que observar los corrimientos al rojo de diferentes líneas espectrales en cada galaxia y comparar si son consistentes es la clave para identificar si el corrimiento al rojo es causado por la base Doppler A del efecto Le. Si son consistentes, puede ser causado por el efecto Doppler; si son inconsistentes, es seguro que al menos no es causado enteramente por el efecto Doppler. Las observaciones de Wilson de la galaxia NGC 4151 en 1949 mostraron que, aunque los corrimientos al rojo de diferentes frecuencias no diferían mucho, estaban más allá del alcance del error de observación. Cuanto mayor es la frecuencia, menor es el corrimiento al rojo. De esta manera, al menos se puede considerar que el corrimiento hacia el rojo del universo no es causado enteramente por el efecto Doppler.

(2) Después de deducir varios efectos de movimiento conocidos, la misma línea espectral emitida desde el centro del sol hasta cada punto en el borde tiene un corrimiento al rojo mayor cerca del borde, y el corrimiento al rojo es el 90% del El radio solar aumentó bruscamente a izquierda y derecha. Esto significa que todavía hay algunos factores desconocidos en el Sol que producen el corrimiento al rojo.

③La frecuencia central de la señal de telemetría transmitida por la nave espacial Pioneer 6 es de 2292 MHz.

Cuando la nave espacial rodeó la parte posterior del sol y pasó por el borde del sol, se observó un desplazamiento hacia el rojo inusual.

④El corrimiento al rojo de los quásares es generalmente muy grande. Si todo esto se debe al efecto Doppler, la distancia calculada suele ser superior a 1 millón de pársecs. Se puede deducir que su poder luminoso total es 100 veces mayor que el de la Vía Láctea. La energía de la radio es 654,38 millones de veces mayor que la de la Vía Láctea.

El diámetro calculado a partir del período de variación de la luz es de sólo aproximadamente un año luz, lo que significa que la densidad de radiación del cuásar es muy alta, pero aún no se ha identificado el mecanismo físico que produce una densidad de radiación tan alta. sido encontrado. Algunos astrónomos creen que al menos parte del corrimiento al rojo del quásar no se debe al efecto Doppler, por lo que el quásar está mucho más cerca de nosotros de lo que está ahora.

⑤Las galaxias y los quásares están relacionados entre sí, es decir, estos dos o más cuerpos celestes están estrechamente conectados y conectados físicamente. Las observaciones muestran que los valores de corrimiento al rojo de algunos objetos compañeros varían mucho, y las líneas de absorción y las líneas de emisión de algunos quásares también son diferentes entre sí. Las diferentes líneas de absorción tienen diferentes valores de corrimiento al rojo, lo que se denomina corrimientos al rojo múltiples.

Dado que estos corrimientos al rojo no pueden explicarse por el efecto Doppler, ¿cuál es su causa? Aunque hay muchos factores que afectan la frecuencia de emisión de luz, es difícil entender que tantos cuerpos celestes en el universo cambien con tanta regularidad solo con su distancia a nosotros. La luz ha viajado de cientos de millones a miles de millones de años en su largo camino de propagación, y debe haber más factores que afecten su frecuencia durante este período que en el momento de la emisión. Ahora se sabe que en el espacio intergaláctico existe un medio intergaláctico con una densidad inferior a 10e-29g/cm3. La composición es aproximadamente la misma que la de la Vía Láctea. Además del gas intergaláctico, el polvo y la materia sólida, así como las estrellas de baja luminosidad, existe una gran cantidad de partículas elementales.

Se estima que la masa de partículas elementales entre galaxias representa la mayor parte de la masa total de todo el universo, y son invisibles.

La interacción entre la luz y el medio es compleja. El medio no sólo absorbe la luz, sino que también la vuelve a emitir. La frecuencia de la luz reemitida no es solo la frecuencia original, sino también otras frecuencias, pero la intensidad es más alta en la frecuencia original y cerca de ella. De hecho, la gente sabe desde hace mucho tiempo que durante el proceso de propagación, los fotones se convertirán gradualmente en fotones de baja frecuencia debido a su interacción con el medio. Pero en el pasado se pensaba que esto sólo atenuaría las líneas espectrales sin desplazarlas al rojo.

Según el principio de Huygens, la superposición de ondas generadas por todas las partículas en el frente de onda puede formar una onda plana con una nueva frecuencia. El resultado de la superposición de las frecuencias recién generadas sobre las frecuencias originales es que las líneas espectrales no desaparecen suavemente como se cree generalmente, sino que se mueven como un todo. Durante la propagación a larga distancia, el espectro de la luz cambia como una onda que se propaga en el dominio espectral. Aquí, el dominio de la frecuencia es equivalente a una cuerda, la intensidad del espectro es equivalente a la amplitud de la cuerda, la línea espectral corresponde al valor pico en la cuerda y la propagación del valor pico en la cuerda corresponde al propagación de la línea espectral en el dominio de la frecuencia. Este nuevo tipo de onda se llama onda en el dominio de la frecuencia. Si la energía de frecuencia recién generada es menor que la frecuencia original pero mayor que la frecuencia original, la onda en el dominio de la frecuencia se propaga hacia el extremo de baja frecuencia, formando un desplazamiento hacia el rojo de la línea espectral; por el contrario, la onda en el dominio de la frecuencia se propaga hacia la alta frecuencia; final, formando un desplazamiento púrpura de la línea espectral. Según la experiencia práctica, siempre hay más componentes de baja frecuencia que de alta frecuencia, por lo que, de hecho, a menudo se observan corrimientos al rojo.

El espacio intergaláctico está lleno de medio, y la luz de las estrellas debe atravesar el medio para llegar a la Tierra, por lo que las líneas espectrales deben estar desplazadas al rojo, y cuanto mayor es la distancia, mayor es el desplazamiento al rojo, lo que es consistente con la fórmula de Hubble. Para el corrimiento al rojo cósmico, primero se debe deducir el efecto de corrimiento al rojo producido por el medio, y el resto puede explicarse como el efecto Doppler. Este es un paso necesario en el procesamiento de los datos de observación. Sin embargo, cuando se trata de trazar modelos del universo en expansión, este trabajo no se había realizado antes. Después de la deducción, los resultados no son más que tres situaciones: ① El universo es estable después de todas las deducciones. (2) Hay excedente y el universo se está expandiendo. Sin embargo, la tasa de expansión en ese momento era mucho más lenta de lo que ahora se piensa, y la edad del universo era mucho mayor de lo que se calcula actualmente. ③ es negativo, el universo se está reduciendo. Porque actualmente sabemos muy poco sobre la situación en el espacio. Aunque tenemos algunos conocimientos sobre la interacción entre el medio y las ondas en la Tierra, sabemos muy poco sobre lo que realmente sucede en el espacio intergaláctico. Quizás algunas interacciones importantes no se hayan realizado. . Es difícil pensar que los resultados de la deducción del corrimiento al rojo de los medios propios se hayan completado.

Quizás deberíamos inferir la situación del medio intergaláctico a partir del corrimiento al rojo del universo, porque el universo que vemos es jerárquico, incluyendo planetas, estrellas, cúmulos de estrellas, galaxias, cúmulos de galaxias, galaxias totales, etc. , su densidad media disminuye exponencialmente, lo que demuestra que el universo no es uniforme. La Tierra gira alrededor del Sol, el Sol gira alrededor del centro de la Vía Láctea, la Vía Láctea gira alrededor del centro del cúmulo de galaxias local y el cúmulo de galaxias se mueve alrededor del medio en el espacio intergaláctico representado por la radiación cósmica de fondo. El universo no es isotrópico. Este es el punto más lejano del universo que podemos ver.

Como todos sabemos. Para un sistema gravitacional, sólo si tiene un cierto momento angular (rotación) puede mantener una estructura relativamente estable. Por tanto, el universo observado es relativamente estable. Se puede considerar que el desplazamiento hacia el rojo del universo es principalmente la onda en el dominio de la frecuencia cuando la luz pasa a través del medio intergaláctico. Como se mencionó anteriormente, si el universo se está expandiendo, estable o contrayéndose sólo puede determinarse después de deducir la influencia del medio intergaláctico. Sin embargo, restar el efecto del medio requiere una comprensión detallada del medio intergaláctico, algo que actualmente es difícil de lograr. Quizás deberíamos utilizar datos de corrimiento al rojo para deducir las condiciones del medio a partir de la observación de que el universo es un sistema giratorio relativamente estable. Así es como el ser humano entiende el universo a través de una exploración continua. - .