Física e Cosmologia

Embed Size (px)

DESCRIPTION

física e cosmogonia

Citation preview

Astronomia e cosmologia:

A Descrio, Origem e Evoluo do Universo

DISCLAIMERO escritor (NM Short) deseja deixar o leitor sabe desde o incio que eu no sou um astrnomo e cosmlogo de profisso. Porm, como um gelogo que tenho bastante experincia em Cincia ter me ensinou quase tudo o que voc vai encontrar nesta seco. H provavelmente erros ou equvocos - se voc descobrir algum, eu aprecio o seu contato comigo atravs do meu e-mail.

Preparar esta seco foi uma revelao - quase uma experincia de mudana de vida. Deu-me uma profunda compreenso filosfica da natureza mais ntima da prpria existncia. Agora estou constantemente a rever o meu entendimento do que todos os seres, da vida, e me so tudo. Noite aps noite, como me preparar para dormir, eu continuo me perguntando duas questes de fundo: Como que se encaixam neste vasto universo, e por que l em tudo? Como me aproximo do meu fim (neste 82 por escrito e com problemas de sade), estou descobrindo uma esperana renovada de que as respostas sero encontradas na vida aps a morte. Para quem ler o artigo, eu confio em voc vai reexaminar a sua viso com base na realizao de seu lugar no grande esquema das coisas.Mais de 10 anos depois que eu comecei este artigo, eu comprei um curso Cosmologia DVD disponvel a partir A Sociedade de Ensino, Especializada em oferecer cursos de nvel universitrio, que abrange quase todas as reas do conhecimento. O curso conduzido pelo Dr. Mark Whittle, um professor da Universidade de Virginia. extraordinrio que uma oferta completa e claramente pesquisas no campo inteiro. minha esperana de ser capaz de incorporar idias e material deste curso para esta seco, assim, sua reviso, modificando e ampliando o contedo.

Nota: 1) A maioria das pginas nesta seco so da imagem intensivo, de modo que o grande nmero de ilustraes pode levar a um longo tempo de download para os modems usando conectado linha telefnica; 2) Algumas peas ou idias apresentadas nesta seco podem Parece repetitivo, ou seja, so apresentados mais de uma vez, alguns destes reiterao proposital - tanto dos temas tendem a ser complexas e desconhecidas para o leitor no-especialista (aqueles que no so os astrnomos, cosmlogos, fsicos), de modo que a repetio uma ajuda til para lembrar um destes desenvolvido anteriormente idias e amarr-los (tornando-os relevantes) para as outras disciplinas, onde aparecem mais tarde.

No haver resumos individuais pgina na Seo 20, que trata da Cosmologia: A origem, a composio, estruturao, desenvolvimento e Histria do Universo (ou Universos, se houver mais de um). Isto principalmente devido complexidade e grande variedade de idias em cada pgina: esta no se presta facilmente a sinopse. O leitor deve, em vez de trabalho atravs dos conhecimentos ministrados em cada pgina, sem o auxlio de uma pr-visualizao ou a reduo de um resumo simplificado. Se o campo for novidade para voc, vrias leituras desta seco podem ser necessrias para facilitar o domnio do assunto principal: a origem de tudo. Alm disso, se um iniciante, voc deve lucrar trabalhando on-line atravs do excelente "textbook" em Astronomia preparado pelo Dr. J. Schombert da Universidade de Oregon, que tenham sido referenciados no Prefcio . De acordo com a Viso e os 20 pontos que se seguiram, cada ilustrao ser acompanhada de uma sinttica caption.Despite esta ausncia de resumos de pginas, vamos tentar resumir as ideias subjacentes global da astronomia e cosmologia no presente sinopse mostrado em verde:

ASTRONOMIA trata principalmente com a descrio dos objetos, materiais, estrutura e distribuio do que parece existir para alm da prpria Terra. Astronomia como uma observao "cientfica" traos de suas razes antigas civilizaes, como a era pr-crist babilnios, egpcios, gregos e chineses e os maias e astecas no Novo Mundo. agrupamentos de estrelas, constelaes, foram estabelecidas e envolveu-se em mitos que sugerem controles divindade de como o mundo (ou seja, o Universo) capaz de funcionar. Ofertas cosmologia com a origem, desenvolvimento e expectativas futuras de / para o Universo,.

Idias de uma Terra-centered Universo comeou nos primeiros tempos, com os mitos e as explicaes teolgicas para o significado e causa (s) do fsico (natural) do mundo (incluindo e alm da Terra) a ser gradualmente suplantado por observaes baseadas na cincia. ideias-chave que fornecem essa base incluem os postulados por esses filsofos gregos como Pitgoras, Euxodus, e Aristteles (este ltimo props a Terra como centro do Universo, com a Lua, Sol, estrelas e est sendo incorporado nas esferas de cristal que girava em torno da Terra ) e posterior (ca. 140 aC) descrio ptolomaica de epicyclic "celestial" propostas, estas persistem em grande parte como reflexes filosficas at o advento de Coprnico no sculo 16 dC, que postulava a teoria heliocntrica do Sistema Solar (mas que tinham sido sugeridos - e com desconto - por Aristarco em 280 aC), seguido por importantes contribuies de Tycho Brahe (medies detalhadas dos movimentos dos corpos celestes) e Johannes Kepler (leis dos movimentos planetrios) logo depois. Galileu foi o primeiro a usar o telecope para observaes astronmicas, suas observaes confirmaram idia revolucionria de Coprnico que a Terra no era o centro do Universo, nem o Sistema Solar. Isaac Newton forneceu a base para os movimentos de estrelas e planetas com suas leis da gravidade e do movimento. William Herschel no final dos anos 1700 CE desde a primeira prova de que a Via Lctea, em que o Sol est situado. uma "Ilha Universo", ou seja, um aglomerado enorme de estrelas que inclui uma galxia; Herschel sups que outras galxias devem existir. Isto levou ao incio da era moderna da cosmologia, decorrentes de trabalho de Edwin Hubble e outros na dcada de 1920, que mostrou que havia muitas galxias alm da Via Lctea e alguns deles foram localizados a enormes distncias da Terra. Hubble tambm confirmou a idia de expanso de um Big Bang que tinha sido avanada pelo abade Lemaitre no incio de 1920. De grande importncia para os cosmologistas foi o novo quadro para a devida compreenso do Universo e das leis da fsica que o afetam, que foi criado pelas teorias de Albert Einstein da relatividade especial e geral (ver Prefcio).

Antes do incio do presente (pode haver mais de um) finito Universo havia (pelo menos para aqueles que dentro dela) sem tempo nem espao, nem de energia (nas formas discretas sabemos), nem a matria - pelo menos no sentido que ns fundamental perceber estas "qualidades". O que pode ter existido algum estado quntico como ainda indefinido em um vazio infinito no qual as flutuaes do vazio "- o vazio - levou muito fugaz" partculas "que contm a essncia para se transformar em um Universo. Essencialmente todos os momentos evanescentes como terminou com o desaparecimento destas partculas (ainda no identificado entidades: enrgico virtual (potencial ainda no-partculas existentes, que podem ser os elementos que constituem a energia escura que domina o Universo [ver nesta pgina e pginas 20-8 e 20 - 9] tm sido propostos). Mas o potencial estava l para uma partcula como a primavera para a existncia de um momento (a singularidade), que assistiu a "criao de espao e matria" a partir de quando nosso Universo nasceu. Este diagrama pode ajudar voc a trabalhar com os prximos trs pargrafos (variaes aparecero mais adiante nesta pgina):

A partcula singularidade era to instvel que "explodiu" no que conhecido popularmente como o "Big Bang". Que ocorreram cerca de 13,7 bilhes (+ / - 200.000.000) anos (ver pgina 20-9 para uma discusso sobre a forma como esse valor foi atingido e mudou vrias vezes nos ltimos anos). O que realmente aconteceu no uma verdadeira exploso, mas um processo que descrito como a criao de "espao" que foi expanso desde ento. O primeiro minuto de tempo do Universo foi o palco principal crtica ao estado do universo que ns observamos hoje. Podemos traar teoricamente eventos durante a volta de 10 minutos-43 sec (segundos) - um instante conhecido como o tempo de Planck - quando o Universo era infinitamente pequeno. (Experimentalmente, astrofsicos pode realmente reconstruir a seqncia e verificar a fsica essencial das condies Universos cedo de volta aos 10-12 segundo e tamanhos de partculas to pequenas quanto 10-17 metros, melhor ainda, um nmero significativo (mais?) das partculas e [as foras e campos atravs dos quais eles interagem] j foram definidos e todos, mas poucos realmente encontrados e identificados em condies de laboratrio.) Inicialmente, as foras fundamentais (forte ; fraco; eletromagntica gravidade;) foram unificados (como pode ser explicada atravs de uma nova teoria da fsica chamada "supercordas"). Mas, rapidamente separados sistematicamente no individual quatro foras principais. Embora a expanso foi rpida, em cerca de 10-35 segundo, houve um tempo apenas a acelerao extrema deste Universo minutos atravs de um processo chamado inflao. A inflao pode ser responsvel pela probabilidade de que o Universo muito maior do que o limite de 13,7 bilhes anos luz da observvel Universo imposta pela velocidade da luz.

Posteriormente, neste primeiro minuto como expanso contnua e da proto-universo esfriou a nveis mais baixos da energia, a frmions (matria), controlada pelo bsons adequado (fora), comeou a organizar-se em protes e neutres (ambas compostas de quarks), eltrons, msons, neutrinos, e outros das mirades de partculas continuamente a ser descoberto na experincia de alta energia do acelerador em laboratrios de fsica.

No primeiro minuto acabou, algumas partculas comearam a associar com outras pessoas (embora, provavelmente, todos os anti-matria que deveria ter sido criado foi destrudo). Nos primeiros minutos, as partculas comearam a se organizar em ncleos que faziam parte de um estado de plasma, em que a mistura includos os eltrons, os ftons, neutrinos e outros. Nos prximos 380.000 anos mais ou menos, este estado de radiao de partculas testemunhou os primrdios da organizao em tomos, principalmente de hidrognio e hlio. Aps esse tempo o Universo tornou-se "transparente" para que a comunicao atravs de ftons (luz) de radiao foi possvel entre os segmentos do Universo perto o suficiente para trocar informaes na velocidade da luz. O Universo foi quase completamente homogneo e isotrpico em grande escala, mas as flutuaes local minsculo no estado da matria (principalmente H e He), que aparecem no irregularidades na Radiao Csmica de Fundo (Fortemente resfriado Big Bang "Afterglow", que permeia o Universo e as marcas de sua borda observveis), levou aglomerao gravitacional (em nebulosas), que cresceu apenas porque esses aumentos ligeiros na densidade continuou a aumentar a organizao atravs da fora de atrao gravitacional. Partir deste eventualmente, nos primeiros bilhes de anos, as estrelas comearam a se formar e organizar em grupos chamados de galxias. Estes adotar formas especficas, tais como: espiral, elptica e irregular. Este diagrama, uma classificao das primeiras formas apresentadas por Edwin Hubble, mostra a variedade de formas (nota: no uma cadeia evolutiva):

Uma estrela definida como uma massa, corpo esfrico astronmico que est passando (ou passou) queima de combustveis nucleares (inicialmente de hidrognio e se quente o suficiente, Hlio), medida que evolui elementos de maior nmero atmico so consumidos como bem), de modo a liberao de energia em grande quantidade da radiao luminosa e dois no-luminosos (sobre uma ampla faixa do espectro EM); estrelas eventualmente alterar-se significativamente na massa, tamanho e sada luminosa com alguns finalmente sobrevivendo apenas como ncleos muito densos (estrelas de nutrons) de luminosidade mnimo. Estrelas queimar o hidrognio em altas temperaturas, durante o qual (dependendo do seu tamanho) eles convertem o combustvel para os elementos mais pesados (os maiores podem produzir elementos como o ferro na Tabela Peridica). Grandes estrelas morrem rapidamente (alguns 100000-1 ou mais bilhes de anos); estrelas pequenas podem persistir por vezes que so comparveis com a vida total do Universo. Durante sua vida estvel, as estrelas manter-se unidos por um delicado equilbrio entre a contrao interna por gravidade, envolvendo aquecimento interno para cima, a presso externa e da radiao produzida por processos nucleares. Muitas estrelas podem explodir como supernovas. Vrios tipos de estrelas evoluem ao longo do tempo atravs de caminhos distintos, entre eles Red Giants; White Dwarfs, ans marrons e estrelas de nutron. Buracos Negros so outros, talvez generalizada, componente do espao. Como uma estrela formas de material nebular - principalmente de alguns gases hidrognio e hlio e outros elementos de vrias formas, incluindo partculas de poeira), no parte desse material elaborado para a estrela de crescimento podem acumular-se cogulos que se formam corpos planetrios - rochas e bolas de gs - semelhantes aos que compem nosso Sistema Solar.

A composio do Universo s recentemente foi determinado com bastante preciso. matria ordinria, tornando-se estrelas, galxias, nuvens de gs / p e uma pequena frao do espao chamado vazio, responsvel por cerca de 4% (mais do que hidrognio e hlio). O resto est presente na matria escura (detectada diretamente por qualquer tcnica de medida, inclui os fracos e MACHOs discutido na pgina 20-9), que aparentemente aumenta em torno de galxias, e representa cerca de 23% da energia do Universo e Dark (cerca de 73% ), amarrado a uma fora ainda misteriosa, que parece agir como fora anti-gravidade primeira postulada por Einstein, que chamou a constante cosmolgica, e o principal candidato para causar a observao recente de que o Universo agora est novamente em expanso aps a desacelerao estabelecidas para os primeiros sete ou mais bilhes de anos.

O destino do Universo s depende de quanta massa (e sua verso conversvel, energia) que ele tem. Se esse nmero elevado a expanso Universo pode desacelerar e, eventualmente, inverter (contrato), de modo que toda matria e energia recolher novamente em um ponto superdensa que pode sofrer um outro Big Bang. Ou a matria / energia insuficiente para desacelerar a expanso eo Universo sempre aumenta. A forma do Universo vai depender da natureza da expanso, evidncias recentes indicam que ele pode ser "flat". Em grandes escalas do Universo est sujeito s leis da Relatividade (mas igualmente importante o papel da matria / energia no menor - quantum - escalas). Informaes recentes favorece expanso infinita ea possibilidade de que a taxa de expanso j est aumentando.

Adicione a tudo isso a possibilidade (quantum-driven) terico que pode haver mltiplos universos, incapazes de se comunicar um com o outro, com os novos que fazem em momentos diferentes e, talvez, os velhos morrendo de alguma forma. A mente se encanta neste momento. Mas ainda mais surpreendente a constatao de que h algo que os seres humanos reconhecem como "mente" - os nossos bens mais valiosos e objetiva a entidade mais poderosa descobertos at agora no Universo. Nossas mentes tm identificado as maneiras pelas quais os planetas se formam, incluindo aqueles adaptados para acolher as criaturas vivas ea natureza da prpria vida.

A humanidade nos ltimos 400 anos, e especialmente nos ltimos 50 anos, desenvolveu as habilidades ea vontade de explorar o nosso universo. Temos agora obter dados de grande valor / explicativa interpretativa usando telescpios que renem-se em radiao de todas as partes do espectro eletromagntico. Assim, existem actualmente especializada sistemas de observao que a amostra em raios gama, raios X, ultravioleta, visvel, infravermelho prximo e distante, e as regies de rdio de onda do espectro. Astronomia provavelmente o usurio principal de quase todos os segmentos do espectro, uma vez que rene suas informaes quase que exclusivamente por mtodos de sensoriamento remoto.

O grande avano nos ltimos 50 anos tem sido o lugar telescpios astronmicos para o espao, em rbita acima da atmosfera da Terra. A famosa delas o Telescpio Espacial Hubble (HST), que tem brilhado astrnomos, outros cientistas e do pblico mundial com sua abundncia de imagens extraordinrias. Houve outros grandes observatrios espaciais, podemos citar a maioria dos mais conhecidos nesta Resumo: o Compton Gamma-Ray Observatory (CGRO), o Chandra X-Ray Telescope; XMM-Newton; Extreme Ultraviolet Explorer (EUVE), o International Ultraviolet Explorer (IUE), o Far Ultraviolet Explorer (FUSE), o Galaxy Evolution Explorer (GALEX), o Satlite Astronmico Infravermelho (IRAS), o Infrared Space Observatory (ISO), o Space Infrared Telescope Facity (SIRTF; rebatizado o telescpio espacial Spitzer . Apenas dois radiotelescpios foram ainda orbitou mas os planos esto em andamento para mais. Uma viso pictrica do observatrios espaciais principal apresentado na ilustrao:

Alguns desses observatrios so considerados na presente seco, outros no. Caso curioso sobre o ltimo, verifique qualquer atravs do Google ou Yahoo. Nota: aqueles com barras verdes foram programadas para lanamento aps este grfico foi elaborado. Links para essas e outras (sem nome aqui) observatrios astronmicos so dadas na presente OAOS site.

Este um lugar bom, em esta sinopse, para citar alguns dos indivduos mais importantes do sculo 20 e suas contribuies cosmologia (mais detalhes dar continuidade a este e pginas mais tarde):

MAX PLANCK: A EMISSORA DE ALGUMAS DAS ideias que levaram Fsica Quntica.Vesto Slipher: Descoberto o SHIFT "RED" dos espectros estelares, indicando as galxias estavam se afastando da Terra como uma plataforma de observao.ALBERT EINSTEIN: O intelecto "gigante" cujos conceitos da Relatividade ALTERADO FSICA E reformular a nossa compreenso do universo; CONCEITO A noo de espao-tempo e planejou DECLARADA NOVA DE GRAVIDADE; Ele acreditava em um universo de estado estacionrio.Willem de Sitter: A PARTIR DE SUA SOLUO da teoria geral de Einstein de equaes da relatividade, concluiu o Universo estava se expandindo. Alexander Friedmann: O MATHEMATICIANT russo que CONFIRMEDED a possibilidade de uma expanso, universo finito.Georges Lematre: O sacerdote belga que concebeu a expanso do universo a partir de um volume muito pequeno (o tomo PRIMORIDAL; tamanho aproximadamente QUE DO SISTEMA SOLAR), que "explodiu" no incio do tempo (singularidade).

Edwin Hubble: A astrnoma que a descobriu galxias alm da Via Lctea e apresentou provas de expanso.George Gamow: O fsico que explicou como estrelas se formam eo queimam seu combustvel de hidrognio.Fred Hoyle: O astrnomo que explicou como elementos mais pesados que o hlio so produzidos por fuso na STARS, ele tambm inventou o BANG "termo Big" (como um escrnio de CONCEITOS expanso) e defendeu um universo de estado estacionrio.Brandon Carter: O fsico que props o conceito moderno de "O Princpio Antrpico" - O universo tem apenas o direito conjunto de propriedades para permitir que a vida se desenvolver dentro dele em algum estgio evolutivo (e exige vida inteligente para perceber que ele existe).Alan Guth: O cosmlogo quem props a idia DAS SUPEREXPANSION Resumo conhecido como inflao QUE melhores contas para o tamanho do universo e propriedades.ARNO PENSIAS E ROBERT WILSON: Os dois engenheiros que fortuitamente DESCOBERTO radiao csmica de fundo (sendo procurado ENTO POR Robert DickeGrupo S da Universidade de Princeton); previstos por Einstein, esta radiao uma forte evidncia para o Big Bang e que ajuda a estabelecer a" AGE "verdadeira do universo (em termos de anos terrestres).

Antes de iniciar esta seo, instar que voc leia este escondido Prefcio (Uma vez l, pressione o boto Voltar do navegador que voc usar para retornar a esta pgina). O prefcio contm quatro temas principais: 1) o papel do sensoriamento remoto em astronomia, 2) algumas referncias adequadas para obter informaes adicionais, e os princpios bsicos de 3) Relatividade, e 4) Fsica Quntica. O prefcio contm uma lista de alguns livros de fcil leitura e um nmero de ligaes Internet para revises ou tutoriais sobre Astronomia / Cosmologia. Alm disso, a maioria das ilustraes nesta seo foram feitas a partir das imagens e dos dados obtidos pelos observatrios espaciais. Uma breve descrio dos Observatrios dada nesta Wikipdia website. A maioria dos observatrios terrestres esto listados neste Caltech site.

A primeira pgina composta por:

Uma viso geral do cosmos:

Com relao a:

O Big Bang, as caractersticas gerais e estrutura do Universo, os primeiros minutos, a natureza e origem da matria; As Eras precoce; a histria subsequente de Expanso

Antes de entrar nesta pgina, o escritor (NMS) gostaria de apresentar a sua prpria definio de uma palavra - talvez criando um precedente. Muitos leitores esto familiarizados com a srie do famoso astrnomo Carl Sagan na TV "Cosmos". Mas no fcil encontrar uma boa definio desse termo que todos concordamos. Digitando a palavra no Google levou a muitas entradas no relacionadas com a astronomia. A entrada na Wikipdia deu esta informao (aqui reproduzida como duas partes em itlico extrada do site):

Em cosmologia, o termo cosmos muitas vezes usado de forma tcnica, referindo-se a um continuum espao-tempo especfico dentro do multiverso (postulado). O nosso cosmos particular geralmente capitalizados como o Cosmos. O filsofo Ken Wilber usa o termo "kosmos" para se referir a todos a existncia de manifesto, incluindo vrios reinos da conscincia. Usando este apoio, vamos definir esse uso de "Cosmos", desta forma: Tudo que pode ser concebida para existir de forma real e fsico, que inclui tudo o que est dentro do nosso universo, qualquer outro conceito (Universe Multiverse) e qualquer um dos o vcuo contendo partculas virtuais que preenche o espao (no) entre o nmero (possivelmente infinito) multiversos. Assim, quando nos referimos especificamente ao "Universo", vamos dizer isso (nosso) Universo, quando nos referimos ao Cosmos, estamos levando em conta a especulao pelos cientistas, e por escritores de fico cientfica, que no pode ser superior a um Universo, apesar de actualmente no existe maneira de provar a existncia real de algo alm dos limites de nossas observaes atravs de telescpios. At agora, ento, a noo de qualquer realidade fsica para alm destes limites conceitual e no factual.Enquanto estamos redefinindo os termos, vamos considerar "espao" em si. O programa espacial em sua conotao mais ampla refere-se a fiscalizao das actividades ligadas terra, explorao do Sistema Solar, e as observaes dos confins do Cosmos (pelo menos para detectar os ftons que compem a Radiao Csmica de Fundo e ao primeiras estrelas [ou, mais propriamente desde as primeiras galxias estrelas individuais a grandes distncias no podem ser resolvidos]). Espao em um sentido "geomtrica facilmente visualizado como aquele que inclui todos os objetos detectveis csmica (estrelas, galxias, nuvens de gs, etc) e tudo o que entre dois tais objetos. O "entre" no entanto, no est vazia. Mesmo que nada pode ser detectado por meio presente, a teoria quntica sustenta que tal espao contm energia do vcuo e at mesmo as partculas virtuais que podem "pop" dentro e fora da existncia activa. Nesse sentido, o espao o que reside no Cosmos, independentemente de existirem marcadores que estabelecem o "entre". No seria surpreendente se esse espao " finalmente mostrado para ser infinito.

Por agora, tudo o que podemos falar do contato direto o universo observvel. O tema da Universo observvel Sero exploradas diversas vezes na presente seco. Para aqueles que estavam ansiosos por um preview, confira este Wikipdia website.

Introduo

No incio, como fizemos na Seo 19, comeamos com esta afirmao: Astronomia e Cosmologia depende quase exclusivamente em tecnologia de sensoriamento remoto (Principalmente os telescpios com vrios sensores) para coletar os dados e moldar-los em informaes sobre todas as coisas no espao fora do nosso Sistema Solar. Os cosmlogos - aqueles que estudam a origem, estrutura, composio, as relaes espao-tempo, ea evoluo do universo astronmico (e da possibilidade de um Cosmos, tal como definido anteriormente) - em geral, concordam que o Universo teve um comeo finito e que est se expandindo a uma taxa constante de modo que quaisquer dois pontos (por exemplo, galxias) se afastam umas das outras a uma velocidade proporcional sua separao. (A expanso do espao tem sido referido como o Hubble Flow, Para homenagear Edwin Hubble que foi o primeiro verificado a expanso). Este incio comumente referido como o Big Bang, Que no uma exploso no sentido de, digamos, a detonao da dinamite, mas uma "exploso" do prprio espao como uma contnua expanso acompanhado desde o incio pela criao e lanamento de toda a energia ea matria agora ocupando a crescente Universo . (The Big Bang recebeu o seu nome como um descritivo depreciativo Comentrio do astrnomo Fred Hoyle, que defendia uma vez [infinitamente grande universo de densidade da matria constante que exige a criao contnua de novas partculas para manter a densidade mesmo como o Universo se expandiu dentro de seus limites infinito] como descrito em seu [agora rejeitada] Steady modelo de Estado [desenvolvido em consrcio com Hermann Bondi e Thomas Gold]. Este modelo tambm conclui sua Universo sempre existiu [no] evento de criao e continuar a existir [praticamente inalterada, exceto para a sua expanso] para sempre; variantes deste e de outros modelos tm sido formuladas, como descrito na pgina 20-9).

A partir de 1990, o tempo do Big Bang tinha sido colocada entre 12 e 16 Ga atrs (Ga = 1 bilho de anos [por]), a melhor estimativa corrente (proveniente de observaes feitas pelo telescpio Hubble e [um satlite WMAP da radiao csmica de fundo ]) encontra-se perto de 14 Ga (13,7 Ga agora reconhecido como o [valor mais preciso ver pgina 20-9]). Esta derivada medindo o tempo necessrio para que a luz que viajou desde o observvel limite exterior do Universo para a Terra em termos de anos-luz *, Que pode ser convertido em distncias. Em certo sentido, o ano termo "light" tem um significado duplo. Assim, quando o valor de 2000 anos-luz indicado por uma estrela ou galxia, pode-se pensar em termos de distncia, a entidade de 2 x 103 x (3600 x 24 x 365,4 [o nmero de segundos em um ano] x 2,998 x 10 ....8 m / s (ver nota * primeiro), cerca de 11,8 km quintilhes, longe da Terra, como a plataforma de observao. Ou, pode-se pensar em termos de idade: relativstico, vemos a entidade como era 2000 anos atrs, quando a primeira luz deixou; cosmicamente ns sempre olhamos para trs no tempo quando observando estrelas e galxias. A distncia ea idade so conotaes vlido.

Nesta partida, vamos definir o termo "Universo". O (este, o nosso) Universo ser especificada como tudo o que est espacialmente dentro do limite exterior da matria e energia que tem participado na expanso do espao desde o momento do Big Bang. Nesta definio, Universo (Aquele em que vivemos, em princpio, pode haver [outros universos ver pgina 20-10]) finito no espao e no tempo (nota: ele teve um comeo e aparentemente vai durar em algum estado de muitos bilhes de anos vir [possivelmente infinitamente]). Este universo est a ser dito homogneo e isotrpico. Homogeneidade significa que as entidades envolvidas so as mesmas em todos os locais. Isotropia significa que as entidades so as mesmas em todas as direes. Estas condies implicam uniformidade em algumas escalas - em geral grandes dimenses (csmicas). Assim, o universo parece o mesmo em qualquer ponto dentro dele. Se fssemos para observar o universo ao nosso redor de um planeta em alguma outra galxia, veramos geralmente o mesmo conjunto de condies fsicas e a mesma aparncia geral e da distribuio de galxias em outras partes do Universo como agora realmente da Terra. Esta deve ser modificado pela escala de observao. O Universo apresenta heterogeneidades aparentes, como a aglomerao de energia e de agrupamento de galxias, em regies que so menos do que cerca de 200 milhes de anos-luz de tamanho. Mas, em escalas maiores do Universo se aproxima de um estado mais uniforme ou lisos. (Um sentido mais amplo, muitas vezes aplicado a "Universo" prende-lo para incluir tudo o que pode ser concebido de existir fisicamente e / ou metafsica, mas como dito acima, preferimos usar o termo "Cosmos" para essa idia.)

O Princpio Cosmolgico, Que se deduz a partir dos postulados de homogeneidade e isotropia, afirma que o Universo ter a mesma aparncia no importando onde o observador est localizado dentro dela. Um corolrio desta afirma que no existe nenhum centro real para o Universo. Mas um observador em qualquer local pode pensar que ele / ela est no centro. Essa noo, tal como aplicado aos moradores da Terra persistiu at o sculo 16, quando Nicolau Coprnico apresentou argumentos que negava a viso geocntrica favorecida pelos filsofos e telogos e substituiu-o com a viso heliocntrica (o Sol o centro dos planetas). (Galileo entrou em apuros com a Igreja Catlica por seu apoio centralidade de Coprnico). O Sol foi rejeitado como um candidato para o centro do Universo, quando, em primeiro lugar, o seu lugar na Via Lctea estava determinado a ser cerca de um tero do caminho para fora do centro da nossa galxia, e, em seguida, a prpria galxia foi mostrado por Edwin Hubble em 1923 para ser apenas um dos muitos tanto perto e longe da galxia do sol.

As condies fsicas que garantiu o Universo deve ter presente a existncia de ruptura em quase instantaneamente. Durante o primeiro minuto da histria do Universo, muitos dos princpios fundamentais de ambos Fsica Quntica (ou, quando aplicado a esta situao, Cosmologia Quntica) e Relatividade - as duas maiores descobertas cientficas do sculo 20 (cf. Prefcio, acessado pelo link acima ) - desempenharam papis-chave na criao de condies especiais deste Universo que foram descobertos e definidos no sculo 20. Quantum processos foram um fator vital que regem durante a construo e modificaes de partculas e subpartculas que surgiu nos primeiros estgios. Da mesma forma, influenciou o crescimento da relatividade do espao-tempo do Cosmos desde o incio.

No modelo mais aceito atual do Universo, no h nenhum lugar ou tempo de partida no sentido convencional da experincia humana. Espao**, Agora definido e limitado pelo limite exterior da observvel Universo, ainda no existia (veja abaixo), que tambm eventos seqenciais, Embutido em um continuum temporal, no tinha comeado. O Universo observvel apenas a parte visvel ou detectvel alarga-se parte do Universo onde os objetos ou as fontes de radiao tm enviado sinais viajando velocidade da luz ao longo de um tempo decorrido no maior (normalmente um pouco menos) do que o tempo (idade) de o incio da expanso. A maioria dos cosmologistas agora me sinto com alguma confiana que existe algo real e fsico para alm do universo observvel (ainda que a parte invisvel do nosso Universo ou de algum outro universo (s), mas muito longe para que a luz no teve tempo suficiente para chegar a Terra solo ou em rbita telescpios). A parte mais a parte observaram observado em conjunto, formam o Cosmos.

Tudo o que existe fisicamente est includo no Cosmos. (Podemos discutir se as coisas espirituais "so apenas os processos de pensamento que tm uma base fsica, ou de fazer essas coisas realmente existem de forma independente.) No presente seco se desdobra, voc chegar a perceber que existe uma hierarquia que lida com as entidades fsicas dentro do Universo, organizado (em parte) por uma progresso de diminuindo os tamanhos. Essa hierarquia, na sua forma mais simples, :

? -> VACUUM o Absoluto (o cosmos) -> Nosso Universo (talvez outros universos) -> meio intergalctico (vazios contendo gs, ftons e outras partculas) -> aglomerados galcticos -> galxias -> INTRAGALACTIC GASES -> Aglomerados de Estrelas -> Estrelas -> sistemas planetrios -> PLANETAS -> satlites (luas) -> Primeira Ordem feies e interior dos planetas -> caractersticas locais -> Entidades individuais (por exemplo , os seres humanos) -> tomos e molculas -> partculas subatmicas -> supercordas ->?Uma viso ampla da Organizao do Universo e Evoluo

O misterioso Absolute Vacuum (termo do escritor) sero consideradas mais adiante neste artigo (basta dizer agora que o tempo um conceito um pouco abstracto, que considera a possibilidade de um vazio sem dimenso que se estende ao infinito, tambm eterno, sem incio real ou fim). O evento inicial que comeou nosso universo de fora desse vcuo, referido como o Big Bang (BB), Comeou em um ponto to pequeno que a noo de espao de trs dimenses [3-D] no tem nenhum significado conceitual. O evento surgiu a partir de algum tipo de estado quntico da natureza ainda a ser definido, que marca o incio do espao / tempo (assim, sem precedentes ", onde / quando", filosoficamente, "sem motivo"), a partir da qual tudo o que viria a ser a Universo pode ser mentalmente imaginou ter sido concentrada. Este singularidade descrito como um estado que no bem um ponto (adimensional), condio que tem a curvatura extrema e que antes no existia "ontem". A singularidade o primeiro evento na histria do Universo, de modo que denota um aspecto incio do tempo para alm do seu incio de implicao-espao. No incio, a sua natureza fsica transcende as leis da fsica (incluindo a relatividade), estas leis quebrar, ou seja, no se aplicam, mas quase imediatamente entrou em existncia. Esta condio ponto extremamente pequeno, no entanto, continha toda a energia no Universo eventual. Esta energia medida como singularidade uma temperatura que chegou a milhes de graus centgrados. A densidade do ponto no momento da singularidade era extremamente alto - muito maior do que a caracterstica de Buracos Negros.

No incio deste (nosso) Universo, o espao multidimensional e hora surgiu e comeou a tomar sobre as caractersticas fsicas. Mas, na escala csmica, essas duas propriedades fundamentais devem, de acordo com a Relatividade Especial, composto de 4-dimensional do espao-tempo do Universo (ver Prefcio para uma definio do espao-tempo), ns agora observar (de acordo com algumas teorias discutidas a seguir e na pgina 20-10, dimenses adicionais so possveis). A natureza exata (conceito) de tempo ainda no est totalmente compreendido e objecto de debate permanente (para uma excelente reviso de tempo, ler Sobre o tempo: Revoluo Inacabada de Einstein por Paul Davies, 1995); tambm consultar o seu site em "O que aconteceu antes do Big Bang" no presente local (O local de acolhimento contm muitos artigos interessantes e provocadoras, clique sobre Albert Einstein na pgina que vem at chegar ao local dos pais). H, naturalmente, o tempo convencional da experincia cotidiana na Terra (anos, dias, segundos, etc), medido com bastante preciso por relgios atmicos (por exemplo, a batida pulsante de um tomo de csio, usado para definir o segundo ') e menos de relgios mecnicos ou cristal relgios. No so as idias redefinio do tempo, na sequncia da Relatividade Especial, em que a percepo de unidades de tempo continua mais rpido ou mais lento dependendo quadros de referncia que se deslocam em diferentes velocidades relativas. Existe a noo de "eternidade" em que o tempo apenas - no tem comeo nem fim especfico.

Mas, todas estas medidas e conceitos so difceis de extrapolar a esse estado nebuloso temporal (caso real), que foi antes a singularidade em que nosso universo surgiu. Mas o tempo, teve que separar naquele instante e tornam-se mensurveis em termos que estabeleceram a utilizar a sua propriedade de progresso constante de natureza temporal. Se nada existia antes do evento de singularidade, em seguida, os cientistas actualmente no tm meios para determinar e medir a natureza do tempo em que esteve envolvido como um estado prvio. Se o nosso Universo no o nico (veja a discusso de multiversos, na pgina 2-10), e outros universos existia antes do que observamos, ento o tempo de alguma forma pode ser empurrado para trs, para seus incios. Uma possibilidade um nmero infinito de universos em tempo e espao, Sem pontos finais para comea e termina (ler o livro de Paul Davies para o filosfico, bem como as implicaes fsicas de tempo e os dilemas ainda no resolvidos em especificar o significado do tempo).

Para os nossos propsitos de estudar a Cosmologia do um conhecido Universo, ns assumiremos tempo comeou no momento em que o Universo nasceu em existncia. Arbitrariamente, postulamos que o tempo imutvel (a segunda no incio a mesma durao de um segundo definido por hoje), existem modelos que postulam os valores de tempo varivel, mas vamos ignorar esses. Aceitamos a progresso subseqente do tempo como sendo compreensvel, as unidades que define para a vida da Terra. Assim, o Universo, nos termos da presente proposio, pode ser datada como a sua idade em anos - o ano uma unidade arbitrria, sendo o tempo hoje envolvidos na revoluo completa da Terra em torno do sol.

No incio, a energia fundamental dentro do ponto de singularidade pode ter sido (ou foram relacionados a) energia gravitacional que controlavam a natureza do que existia no momento da singularidade. Um driver alternativo agora a ser investigado uma forma de energia repulsiva (Semelhante ao que uma vez proposta por Albert Einstein em sua "constante cosmolgica", mas com um valor numrico diferente), como Quintessence (ver pgina 20-10), que pode vir a ser relacionada com a "energia escura" (pgina 20-9 ), que aparentemente domina o Universo atual. (Ele j habitual pensar de gravidade como um efeito positivo e esta energia repulsiva como a luta contra a gravidade como um efeito negativo [pode ser, ou ser equivalente a energia escura].) No momento da singularidade, a energia inicial (cerca de de que estava prestes a se tornar matria), foi comprimida em um estado de densidade extremamente alta (densidade = massa ou quantidade de matria [ou seu] energia equivalente por volume] [unidade especfica), estima-se que cerca de 1090 temperaturas kg / cc (kg por centmetro cbico) e extraordinria, talvez superior a 1032 K (K = Kelvin = 273 + C [C = graus centgrados]). (Nota: a densidade do vcuo prazo "tem sido usado em referncia a esse estado pr-Big Bang, a densidade, neste caso refere-se a [energia, que um substituto para a massa de acordo com o E = mc2]; Esta densidade do vcuo considerado muito grande.) Ambos os valores so elevados, sem qualquer contrapartida no Universo se verifica actualmente, aceleradores de partculas no esto ainda perto de reproduzir essas temperaturas ultra. Como voc ver abaixo, algumas formas de matria veio da pura energia liberada durante a primeira fraco de segundo da histria do Universo. A famosa equao de Einstein E = mc2 contas para o fato de que sob as condies corretas, energia pode converter-se ao assunto, e vice-versa.

No momento da singularidade do Big Bang, uma partcula (seja qual for sua natureza; da partcula "prazo" tambm se refere mais genericamente para qualquer das entidades fundamentais, como prtons, ftons, mons, etc que constituem a matria e energia [veja mais abaixo esta pgina]) provou ser excepcionalmente instvel e passou a "se desfazer", experimentando algo semelhante a uma "exploso", que passa sob o nome popular do "Big Bang" (BB). Em programas de TV, como visto na Histria e Discovery, a representao do BB se assemelha a uma detonao ou exploso (na mostra que se ouve um barulho batendo, o que no faz sentido uma vez que os movimentos BB em um verdadeiro vcuo que no pode suportar som), e os termos tm sido aplicados (incorretamente) para o evento. Existe esta diferena fundamental: em uma exploso convencional, cada coisa em causa arremessado para fora do ponto de detonao no espao existente e, portanto, se afasta deixando o volume em torno do ponto desprovido dos restos explosivos, o que aumenta o volume de material evacuado em tamanho como os restos avana para fora. No Big Bang, h hurling real distncia do material lanado, em vez de todo o material (de galxias eventual at as partculas subatmicas) simplesmente expande em torno do ponto de singularidade criar seu prprio espao em que amplia. A exploso descrita como "no no espao", mas "do espao. "Nenhum centro (no espao hoje em dia) pode ser especificado para o BB j que todos os pontos do novo espao finito, mas crescente, simplesmente se separam mais ou menos iguais como trechos espao condies em que a presso ea densidade permanecer uniforme e isotrpico em todos os lugares. Esta diferena de comportamento entre os convencionais e BB clarificada nas duas ilustraes (ler suas legendas para mais informaes) abaixo extrados (Seis) Equvocos sobre o Big Bang, Por C.H. Lineweaver e T.M. Davis, Scientific AmericanDe Maro de 2005, j de novo nas pginas 20-8 - 20-10.

Uma exploso convencional

A expanso do Big Bang

ILUSTRAES DE CORTESIA KAMAJIAN T. ALFRED

A intuio sugere que os pontos na ilustrao acima tambm seria em expanso (aumento). Estes pontos amarelos representam galxias. Mas, na verdade eles permanecem mais ou menos o mesmo tamanho durante a expanso e mover-se como uma unidade. As distncias de estrelas dentro de galxias ficar sobre o mesmo. Isto devido gravitao forte interestelar que detm uma galxia, uma vez formado, com um tamanho quase constante. Ao longo do tempo como galxias espalhou para alm da expanso da sua atraco gravitacional mtua interativo enfraquece e isso pode perturbar as suas formas e mudar as estrelas, mas as distncias entre as estrelas em uma galxia mais ou menos o mesmo (ou seja, no so afetados pela expanso do espao geral ), devido aos efeitos da luta contra a gravidade.

Note que no diagrama, a expanso parece comear a partir de um ponto especfico. Mas para o "Big Bang" no pode falar de um "l", em referncia ao ponto de singularidade, pois o espao que caracteriza o nosso Universo no comeam a se formar at o momento do seu incio. difcil pensar em qualquer "no", pois nenhum quadro dimensional de referncia pode ser especificado. No incio da "criao" da singularidade era composto por pura energia de algum tipo (em um estado "virtual dentro do falso vcuo). O que pode ter precedido o momento em que as molas do universo a ser e como o ponto de singularidade veio a ser (se tornar) permanece especulativa; tericos das Cincias propuseram inventivo, embora um tanto abstrata, mas as solues alternativas e vises tradicionais dos filsofos (metafsicos ) ainda so levados a srio por muitos na comunidade cientfica. Esta ltima idia tratada novamente perto da parte inferior da pgina 20-11.

Expanso continua at o presente e no futuro, em parte, porque os efeitos inerciais (evidente nos movimentos observados recessional de galxias, etc), instituiu no impulso inicial ainda influenciam o modo como espao cresce e, agora, acredita-se, em parte devido a ao contnua das acima mencionadas energia repulsiva. Aps a libertao da gravidade das outras foras fundamentais (ver abaixo), que desde ento tem atuado em todas as partculas, desde aqueles agrupados coletivamente em estrelas e intragalactic hidrognio / hlio nuvens que formam as galxias para ncleons individuais, ftons, etc - assim na macro para micro-escala. Gravity, portanto, cobra uma influncia dominante sobre a taxa de expanso, que servem para retard-lo. Mas, esta taxa deve ser decrescente ao longo do tempo porque a gravidade entre os constituintes do Universo enfraquece as foras de expanso-los mais afastados (inverso do quadrado de Newton de efeito distncia r [1 / r2]). Como vamos elaborar mais tarde, evidncias recentes sugerem que tambm h foras anti-gravidade (ativado pela energia repulsiva de natureza incerta atualmente) que atuam para superar os efeitos restritivos da gravidade, estas foras procuram aumentar a taxa de expanso ao longo do tempo e empurre questo para alm de uma disperso geral. Acredita-se agora que estas foras esto se tornando maior do que a fora da gravidade contra o que, eventualmente, teria revertido a expanso e causou um colapso geral.

Gravidade e da energia cintica de expanso externa em conjunto, constituem a energia total liberada a partir do Big Bang. Por conveno, a energia cintica tida como "positivo" e gravitacional Energia como "negativo". As duas grandes energias compem o total de energia de expanso. Dessa forma, GE + = KE TE. Evidncia favorece a> TE 1, de modo que o Universo provvel que se expandir para sempre. A histria da expanso tem sido uma das trs fases sucessivas: rpida desacelerao, desacelerao modesta e, em seguida a acelerao exponencial. Esta ltima etapa resultados da crescente influncia da energia escura (que mantm uma densidade constante). A matria , portanto, diz-se "cair fora" na esfera de expanso que compreende o universo observvel. Esta ilustrao generaliza a histria da expanso do Universo:

Este diagrama tambm tem referncia implcita ao acima de trs grandes etapas na evoluo do Universo: 1) a acelerao inicial acompanhada pela predominncia de radiao, nos primeiros cem mil anos de expanso, 2) o importante papel da matria como um fator de gravidade mais os prximos 7 bilhes de anos, e 3) a importncia crescente da energia escura (ou alguma fora motriz outros) como a causa da re-acelerao desde ento.

Alguns leitores podem querer adquirir uma ampla viso sobre o tema da expanso do Universo, que descreve um simplificado Modelo, Utilizando um balo de ampliao como uma analogia para o espao-tempo expanso do Universo que continuou aps a primeira eras do Big Bang. Este e outros assuntos relacionados so consideradas mais pormenorizadamente nas pginas 20-8, 20-9 e 20-10. Mas se voc quiser adquirir uma melhor compreenso da natureza da expanso do Universo, antes de prosseguir nesta pgina, voc pode acessar uma reviso relevante agora sobre a separar pgina 20 1. Esta pgina tem uma Internet "filme" que se move progressivamente, de forma muito eficaz, simulando a expanso do espao. Verifique especialmente o pargrafo em vermelho na parte inferior da pgina 20-1a, que alude a outros modelos que o Big Bang, que poderia causar expanso e diferentes conjuntos de parmetros cosmolgicos fundamentais.

Este o momento adequado para inserir comentrios sobre o conceito de Instantnea. Esta uma verso alternativa do conceito de singularidade do evento descrito nos pargrafos anteriores. O Instantneo uma condio que deriva de Yang-Mills teoria de calibre que uma parte do que conhecido como Cromodinmica Quntica (QCD). Ns no iremos aprofundar ainda mais nesse assunto, mas apenas mencionar que cosmlogos, como Stephen Hawking e Neil Turok se adaptaram a teoria instantnea para a conceituao do que era antes e levou at o Big Bang, ou qualquer das idias que competem para o incio do Universo . Em suma, eles prevem um processo pelo qual uma flutuao quntica no vcuo ou vazio antes do incio do Big Bang levou ao surgimento de energia por um processo de tunelamento quntico. Seus "Pea instantnea", que teve como altas temperaturas e presses que tinha a "explodir", foi criado dessa forma. Ao invs de perseguir este tpico mais aqui, encaminh-lo para o link da Universidade de Cambridge, na parte inferior do Prefcio e das ligaes deste site adicionais: J.T. Wong.

Muitos cientistas acreditam que o que pode ter "existido" antes de o Universo era um estado quntico (de certo modo, anlogo condio de "potncia" na filosofia grega antiga), que influenciou um verdadeiro vcuo (no importa tudo) que de alguma forma possuam um alto nvel de energia (de natureza desconhecida, mas no, no entanto, como a radiao de ftons). Como ficar evidente neste ponto, os astrofsicos acreditam agora que no existe vcuo total em qualquer lugar - todo o espao (o Cosmos), contm algum tipo de energia, tendo como natureza quntica ainda indeterminado. Inmeros flutuaes qunticas (que na teoria quntica so ditos no a depender [obedecer] causa metafsica controla / efeito e no sujeito a ordenao temporal) neste densidade de energia do vcuo produzido conjuntos de virtual partculas e anti-partculas (anlogos de positrons, o equivalente positivamente carregado de um eltron; neutrons e anti-neutrons, etc) que poderia (de acordo com a teoria quntica) para a existncia se o Cosmos por momentos muito breves, mas em seguida, quase todos foram aniquilado. A natureza destas partculas de momento no bem conhecida, mas que podem estar relacionados com a Energia chamado Dark que domina o Universo.

Raramente, a aniquilao no ocorrer (o que seria consistente com a natureza probabilstica da Fsica Quntica), de modo que uma partcula poderia crescer e gerar uma 'Transio de fase' que levou para o evento do Big Bang, de onde tudo o que implica nosso Universo - com a sua questo interna, energia, espao e tempo - veio existncia. Neste modelo quntica, as partculas poderiam ser destrudos atravs da interao com antipartculas ou poderia surgir a partir do vcuo ao longo do tempo e sobreviver, levando a mulitple universos que, na medida em que sabemos que, teoricamente, no pode ter nenhum contato direto. Se assim for, o nmero de universos alheios pode ser muito grande ou muito pequena, se a taxa de sucesso de uma converso de partculas para um nascimento do Universo infinitamente perto de freqncia baixa de ocorrncia. Apesar de ningum ainda ofereceu qualquer prova de um Cosmos multiverso, a probabilidade que a grande maioria das partculas virtuais no explodem em universos individuais, mas estatisticamente alguns fazem, cada Universo pode ter seu prprio conjunto de parmetros e leis da fsica e estes condies no pode ser "bastante bem" para promover a vida.

Este estado de no-contato um exemplo da proibio por limites relativista, na qual a informao viaja velocidade da luz no pode alcanar-nos alm do horizonte do nosso prprio universo observvel. Para o nosso Universo, o conceito de Cosmolgica Horizon refere-se ao limite ou limites exteriores do Universo que podemos estabelecer contato, ou seja, a medida mais distante do Universo observvel que pode ser visto atravs dos melhores telescpios. Esta a aproximao por galxias mais distante observada atualmente formada no primeiro bilho de anos de tempo na histria do nosso Universo. Este horizonte tambm conceituada como a superfcie de separao espao-tempo (que inclui todos os pontos localizveis 4-dimensional) em que podemos ver e medir a partir do que est oculto e no observveis. Observvel, portanto, deve situar-se dentro do nosso Light Cone, Uma superfcie imaginria que abrange todos os possveis caminhos de luz que nos chegam desde o incio dos tempos. (A quinta ilustrao abaixo um exemplo). Verificar pgina 2-10 para uma discusso mais aprofundada dessas idias.

Se o Universo de cerca de 14 bilhes de anos, ento a luz, deixando apenas protogalaxies formado perto do limite observvel espacial (horizonte exterior) do Universo afastou cerca de 13 + bilhes de anos atrs, mas esta radiao s agora est chegando at ns, uma vez que tinha que atravessar toda a um universo que se expandia (cada vez mais as distncias da Terra para as bordas exteriores) e chamando a protogalaxies longe de ns. Os cientistas realmente ter detectado a radiao csmica de fundo (CBR), o arrebol "(ver abaixo e na pgina 20-9), que permeia todo o Universo. Sua primeira apario foi confirmable apenas cerca de 380.000 anos depois do BB, no momento em que a radiao detectveis poderia penetrar nuvens de ons que bloqueou sua fuga. Este aspecto da CBR o limite actual para o tempo mais distante lookback envolvidos, ou seja, na medida em que podemos perscrutar o passado para encontrar o primeiro evento discernvel, nada que ocorreu entre o BB e os 300 mil anos que se lhe segue at o primeiro deteco de CBR pode ser detectada diretamente, ou medido.

O Telescpio Espacial Hubble j viu galxias fracas que esto perto do horizonte cosmolgico. Luz dessas deixou cerca de 13 bilhes de anos atrs. Naquela poca todas as primeiras galxias eram muito mais prximos uns dos outros. Durante os prximos 13 bilhes de anos - at o presente - o Universo est em expanso, de modo que a luz emitida inicialmente "caminho de volta, em seguida," teve de percorrer uma distncia nunca ampliao que percebemos como o Universo observvel.

O tamanho mximo do Universo ainda uma questo em aberto. Como mencionado acima, os cosmlogos podem-se citar como uma dimenso da specifiable observvel Universo que o subconjunto de um universo muito maior do que possivelmente est alm do horizonte de eventos (o limite da distribuio espao-tempo no qual a luz viajou mais cedo para o nosso planeta), nesta concepo, o que est sendo visto da Terra apenas uma parte da ainda uma assemblia maior desse tipo de galxias a partir do qual a luz j teve tempo suficiente para atingir nossos telescpios desde o Big Bang, 13,7 bilhes de anos atrs. Vemos em todas as direes para as galxias no limite, como eles estavam em suas primeiras aparies (que formou aproximadamente 0.5 a 1 bilho de anos aps o Big Bang), e eles parecem muito iguais, no importa o rumo que olhar para eles. Assim, podemos imaginar uma esfera de galxias cujo raio que, pelo menos, das primeiras galxias, por exemplo, digamos 13.000 milhes anos-luz de distncia (para a primeira gravao horizonte de eventos). O dimetro da esfera do Universo observvel , portanto, 27.400 milhes anos luz. Para esta esfera, em nosso quadro de referncia, nos percebemos como sendo o centro. Mas algum observao de um planeta em uma galxia a outra parte iria ver a mesma coisa (a esfera, portanto, parece centrada naquele planeta). Nesta concepo o pressuposto que h muitos bilhes de galxias situadas alm do limite de deteco que foi definido pelo tempo decorrido desde o Big Bang, sobre a qual a luz viaja velocidade aparentemente constante. Talvez estes diagramas vai ajudar a visualizar este:

Nestes diagramas as regies alm do horizonte de eventos (que define o universo observvel) foram formados ao mesmo tempo que os de dentro. A extenso das galxias para alm do limite observvel pode ser ainda muito maior do que mostram os diagramas, mas pode (?) Ser finito (ver dois pontos para baixo). Quo grande ainda desconhecido, ainda conjectural, e ainda dependente do modelo ou teoria est sendo usado. Dois valores aparecem em uma pesquisa na Internet "do tamanho do Universo": um raio de 42 bilhes de anos luz e um raio de 78 bilhes de anos luz. Explicaes de como estes e outros valores foram alcanados so obtusely documentados (como um exemplo, consulte a entrada em 8 FAQs Ned Wright) E os motivos para os mecanismos que conduzem a dimenses para alm do universo observvel so encobertos. O argumento mais comum afirma que os raios maior propostas so a consequncia da inflao (ver pargrafo seguinte e, novamente, em outra parte nesta pgina) que realizou os primeiros produtos do Big Bang a distncias muito mais longe do que o limite de 13,7 bilhes anos luz impostas pela observao.

Assim, parece haver um paradoxo aqui. Como pode haver mais galxias fora da esfera do observvel? A inflao, que ocorre quase no incio do Big Bang, aumenta a taxa (que tem variado no passado) da expanso do Universo por um fator muito grande (um valor proposto = 1050, Taxas mais altas e mais baixas tm sido propostas para os vrios modelos). Isto muito maior do que a velocidade da luz (o que no viola o princpio de que Einstein radiao dentro do Universo no pode ir mais rpido que a velocidade da luz, Que se aplica aos movimentos de ftons dentro espao, visto que pode-se argumentar que espao se pode se mover mais rapidamente a velocidade da luz). Assim, h uma infinidade de galxias e outros materiais / energia fora da poro esfrica do espao que pode ser observado que fazem parte do vasto segmento de Cabina Megaspace (todo o espao at o ponto mais distante do Universo) produzida pelo Big Bang Inflao +, no podemos v-los simplesmente porque eles esto muito longe de luz que eles tenham tido tempo para chegar at ns desde o incio.

O conceito de inflao, juntamente com as ilustraes acima, parece ser uma pista simples e facilmente compreendida como a previso no pode ser matria e energia - talvez at mesmo como galxias - para alm do horizonte de 13,7 bilhes de luz. Mas h uma explicao concorrentes relativista que leva diretamente para o aumento dos limites do Universo ou o tamanho dos valores citados acima, para nmeros como 42 e 78 bilhes de anos luz. O escritor (NMS) encontrou pela primeira vez esta explicao na Aula 8 do DVD Cosmologia, apresentado pelo Dr. Mark Whittle, que foi citado no incio desta pgina. A pesquisa de todas as referncias principais de Internet e vrios livros Cosmologia no conseguiu encontrar qualquer coisa comparvel sua reviso.

Whittle palestra que comea pela definio de quatro condies: 1) demitir = Distncia luz viajou (para ns), uma vez que enunciados; 2) dagora = A distncia que a galxia na verdade a partir de hoje, 3) dLT = A distncia que um fton de luz viajou desde o primeiro deixou a sua origem at agora: e 4) o tempo t lookbackLT = (Tagora - Temitir, Que numericamente igual ao dLT mas em unidades de anos. Estas distncias sempre esta inter-relao: demitir