Tá na réaltaí, na réaltraí agus na braislí a thaispeántar anseo ceangailte le chéile ina n-aonar, ach ní leathnaíonn siad mar a dhéanann an Cruinne. Creidmheas íomhá: Teileascóp Spáis Hubble NASA / ESA.

Fiafraigh de Ethan: Cé chomh Beag is Féidir Píosa den Cruinne a Leathnú agus Fós a Leathnú?

Réaltra-iarrachtaí? Méid an duine? Atom-iarrachtaí? Níos lú fós? Cé chomh beag bídeach is féidir le beagán spáis a bheith agus a leathnú fós?

“Tá an pictiúr is fearr againn anois ar an gcaoi ar chruthaigh réaltraí mar ár gceann féin a réaltaí." -Casey Papovich

Tá stair fhada agus iontach ag leathnú na Cruinne. Nuair a thug Hubble faoi deara den chéad uair an gaol idir fad réaltra uainn agus an chaoi a raibh a solas athdhírithe, bhí a fhios aige láithreach gur iarmhairt ar Choibhneasacht Ghinearálta Einstein a bhí ann. Nuair a d’fhógair Hubble a fhionnachtain, mheabhraigh Einstein a tairiseach cosmeolaíoch láithreach - “fachtóir fudge” chun an Cruinne a choinneáil statach - agus thug sé an blunder is mó air. Ach cé go leathnaíonn an spás idir réaltraí, fanann adaimh, daoine agus pláinéid an méid céanna le himeacht ama. Cad a chinneann é seo? Ba mhaith le Jeroen van Rijn a fháil amach:

Cén teorainn scála más ann dúinn a bhfuilimid ag caint faoi nuair a deirimid go leathnaíonn na cruinne? An gciallaíonn sé nach bhfuil fad Planck chomh seasmhach sin? An bhfásann fithisí adamh a fhreagraíonn don síneadh spáis seo nó an gcuireann an fórsa láidir in aghaidh seo?
Múnla “arán raisin” na Cruinne atá ag leathnú, áit a méadaíonn achair choibhneasta de réir mar a leathnaíonn an spás (taos). Creidmheas íomhá: Foireann eolaíochta NASA / WMAP.

Is feiniméan diana í an Cruinne atá ag leathnú chun do cheann a fhilleadh, mar tá sé an-fhrithchúiteach. B’fhéidir gurb é an analaí is fearr a shamhlú go bhfuil creatlach an spáis cosúil le liathróid taos, ar crochadh in oigheann i domhantarraingt nialasach. De réir mar a bhíonn an taos ag bácáil, sceitheann an t-arán agus ardaíonn sé, agus leathnaíonn sé go haonfhoirmeach i ngach treo. Ach níl ansin ach spás folamh, nó spás gan aon rud ann. Cad a tharlaíonn má theastaigh uait spás a bheith agat ina raibh rudaí mar ábhar: prótóin, adamh, daoine, pláinéid, réaltraí nó fiú braislí réaltraí? Tá dhá bhealach ann a d’fhéadfá an leathnú a shamhlú.

Analaí balún / mona na Cruinne atá ag leathnú. Ní leathnaíonn na struchtúir aonair (boinn), ach déanann na faid eatarthu i Cruinne atá ag leathnú. Creidmheas íomhá: E. Siegel, óna leabhar Beyond The Galaxy.

Tá ceann cosúil le dromchla balún le boinn greamaithe dó, áit nach n-athraíonn na boinn féin de réir mar a leathnaíonn dromchla an bhalúin. Éiríonn an Cruinne níos mó agus níos mó, agus fásann an spás go léir idir na cáithníní aonair - nó réaltraí aonair - freisin. Is cosúil go n-éireoidh bonn ó bhonn in aice láimhe ag ráta áirithe, agus dealraíonn sé go n-éireoidh le bonn dhá uair chomh fada uaidh an ráta sin a dhúbailt. Is é an smaoineamh go mbraithfidh aon bhonn an éifeacht chéanna sin: is cosúil go mbeidh a luas braite, agus mar sin athdhéanamh (síneadh) an tsolais, ag brath go hiomlán ar fhad na mona a bhfuil tú ag féachaint air sa spás fairsingithe seo. Tarlaíonn an méid seo atá ar eolas againn, agus tá sé ar eolas againn ó na 1920idí. Ba é seo an caidreamh céanna a léirigh “Dlí Hubble” dúinn sa Cruinne.

Dá leathnódh gach rud mar a rinne na Cruinne, ansin bheadh ​​gá le péint a chur in ionad na monaí. Creidmheas íomhá: “Fun with Astronomy” le Mae agus Ira Freeman, trí http://amzn.to/2aKd9qD.

Ach is é an bealach eile a d’fhéadfá é seo a shamhlú ná dromchla balún a mheas le rudaí péinteáilte air. De réir mar a théann an balún isteach agus a dhromchla ag leathnú, iompraíonn sé marc an phéint in éineacht leis. Cinnte, bogfaidh na rudaí i bhfad i gcéin óna chéile de réir Dhlí Hubble, ach sa chás seo, leathnódh na rudaí féin chomh maith le creatlach an spáis.

Mar sin, cad é a dhéanann an Cruinne? Cén scála a leathnaíonn an spás air? Rud amháin is féidir linn a dhéanamh ná an Cruinne féin a sheiceáil. Nuair a fhéachaimid ar na réaltraí i bhfad i gcéin, ba cheart dúinn iad a fheiceáil á n-athdhíriú agus mais níos lú / níos ísle, mar ciallaíonn achair níos mó uaireanta níos luaithe freisin.

Éabhlóid réaltraí cosúil le Bealach na Bó Finne ar fud na n-eochracha éagsúla sa Cruinne. Creidmheas íomhá: NASA, ESA, C. Papovich / Ollscoil A&M Texas, H. Ferguson / STScI, S. Faber / Ollscoil California, Santa Cruz agus I. Ollscoil Labbe / Leiden.

Feicimid é sin, ach feicimid roinnt sínithe tábhachtacha eile freisin:

  • Tá na línte speictrim céanna ag na réaltraí ag athsheachadtaí arda, ag insint dúinn go bhfuil méideanna agus airíonna na n-adamh billiúin bliain ó shin mar a bhí siad inniu.
  • Go ndéantar méid fisiceach na réaltraí a chinneadh de réir a maiseanna amháin; go bhfuil réaltraí den mhais chéanna inniu agus go luath an méid fisiceach céanna.
  • Agus go mbraitheann an bealach a fhásann nó nach bhfásann an gréasán cosmaí (agus an struchtúr mórscála) ar an méid maise atá i réigiún áirithe spáis.
Taispeánann na línte ionsúcháin ag athsheachadtaí éagsúla nár athraigh fisic bhunúsach agus méideanna adamh ar fud na Cruinne, fiú agus an solas athghinte mar gheall ar a leathnú. Creidmheas íomhá: NASA, ESA, agus A. Feild (STScI).

Mar sin tá an chuma air gurb é an analaí “monaí” seachas an analaí “péint” é. Nuair a fhéachaimid ar na Cruinne, feicimid go leathnaíonn creatlach an spáis féin i ngach cás mura bhfuil fórsa eile ann a oibríonn chun réad a cheangal le chéile. Réitíonn sé seo go teoiriciúil leis an méid a mbeimid ag súil leis go hiomlán, mar murab ionann agus a smaoinímid go coitianta air, ní fórsa é an leathnú, ach is ráta é. Nuair a bhíonn rud éigin ceangailte le chéile, is cuma cén fórsa atá ag déanamh an cheangail, cibé acu is fórsa núicléach é i gcás prótón agus núicléas, cibé acu fórsa leictreamaighnéadach é i gcás adamh, cealla nó daoine, nó cibé acu is fórsa leictreamaighnéadach é fórsa imtharraingthe i gcás pláinéid, réaltaí, réaltraí nó fiú braislí réaltraí.

Íomhá réimse leathan de bhraisle Coma réaltraí. Creidmheas íomhá: Adam Block / Mount Lemmon SkyCenter / Ollscoil Arizona.

Cé go leathnaíonn creatlach an spáis féin, leathnaíonn sé ag luas áirithe in aghaidh an aonaid. (I ndáiríre, níl anseo ach aonaid d’am inbhéartach.) Mar riail ordúil, má chuireann an fórsa idir dhá réad ar bith iad ag mealladh ar ráta níos airde ná mar a dhéanfadh leathnú na Cruinne an spás eatarthu a leathnú , ansin ní ghníomhaíonn siad mar phéint a thuilleadh; gníomhaíonn siad cosúil le boinn. Tá ár gcomhlachtaí ceangailte le chéile; tá gach adamh ceangailte le chéile; tá ár ngrúpa áitiúil ceangailte le chéile cheana féin; tá fiú an cnuasach iomlán Coma de réaltraí (thuas) ceangailte le chéile! Ach tá sé tábhachtach a mheabhrú go bhfuil sé seo coibhneasta ar fad. Ní dhéanann leathnú na Cruinne difear dár ngrúpa áitiúil ná d’aon rud laistigh de toisc go bhfuil ár ngrúpa áitiúil faoi cheangal ró-dhocht chuige sin, ach téigh lasmuigh de agus leanann an spás féin ag leathnú. Sin é an fáth go leanann réaltraí i bhfad i gcéin (agus struchtúir faoi cheangal eile) ag cúlú uainn, fiú amháin mar go bhfuil muid uile faoi cheangal go háitiúil lenár réigiúin spáis féin.

Tá na grúpaí agus na braislí éagsúla a fheicimid anseo - ár ngrúpa áitiúil san áireamh - faoi cheangal aonair, ach tá an spás idir gach ceann acu ag leathnú. Creidmheas íomhá: Andrew Z. Colvin faoi cheadúnas cca-sa-3.0.

Ach is féidir linn dul go réigiúin spáis atá treallach beag sna réigiúin neamhcheangailte, áit nach bhfuil aon ábhar i láthair, agus gheobhaimis amach go bhfuil aon réigiún meánmhéide - blianta éadroma, ciliméadar, miocrón, meánmhéide prótón, nó Planck-iarrachtaí (nó níos lú fós) - leathnaíonn sé i gcomhréir dhíreach le Dlí Hubble. Ligeann ráta leathnú an spáis, i Relativity Ginearálta, duit creatlach an spáis a chóireáil mar go bhfuil sé go hiomlán leanúnach, gan aon ghá é a chainníochtú mar a d’fhéadfá a dhéanamh i bhfisic chandamach. Tá sé seo bailí fós chun an Cruinne a leathnú, suas go dtí an nóiméad a chuir tú struchtúr ceangailte istigh ann! Níl aon teorainn bhunúsach le cé chomh beag agus is féidir le beagán spáis a bheith agus leathnú fós, ach caithfidh sé a bheith folamh nó sách mór ionas nach mbeidh an “struchtúr” a bhfuil tú ann in ann an leathnú féin a shárú.

Bhí an post seo le feiceáil den chéad uair ag Forbes, agus tugann ár lucht tacaíochta Patreon saor in aisce duit é. Déan trácht ar ár bhfóram, & ceannaigh ár gcéad leabhar: Beyond The Galaxy!