Астрономия

Савол дар бораи васеъ кардани вақти фазо

Савол дар бораи васеъ кардани вақти фазо


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Оё тавсеаи вақти фосила дар давоми якранги таркиши калон оё чунин буд, ки ситораҳо ва сайёраҳо ба вуҷуд меоянд, зеро материя ва вазнинӣ дар ҳама ҷо якхела буданд


Саволи шумо саволест, ки кайҳоншиносонро муддати тӯлонӣ ба ташвиш овардааст, чӣ гуна шумо дар вақти муқарраршуда таркиби моддаҳоро аз ҳолати ибтидоии ҳамвор берун меоред? Муддати дароз фаҳмида мешуд, ки тақсимоти комилан ҳамвори материяро абадӣ нигоҳ доштан мумкин нест, зеро вазнинӣ ноустувориро ба вуҷуд меорад - хурдтарин зичии дар як минтақа бо мурури замон моил ба ҷазби бештари моддаҳо ва зиёд шудани шиддат. Аммо ин вақтро талаб мекунад ва андозагирии СМБ ба таври ҳайратовар ҳамвор меомад - пас чӣ гуна галактикаҳо ва ситорагон дар тӯли камтар аз як миллиард сол бо назардошти он зичии ибтидоии хеле якхела ба вуҷуд омаданд?

Чунин ба назар мерасад, ки ин масъала торик аст. Моддаи торик масса ва аз ин рӯ вазниниро зиёд мекунад, аз ин рӯ он вақт барои инкишофи бесуботӣ ва афзоиши шадидиятро коҳиш медиҳад. Пас ҷавоби оддии саволи шумо ин аст, ки гарчанде ки космология зичии ибтидоии ҳамворро тахмин мекунад, аммо он намегӯяд, ки зичӣ чунин аст маҳз ҳамвор ва дар ҳақиқат CMB ба мо мегӯяд, ки вариантҳои зичии ночиз мавҷуданд (шумо метавонед дитаргуниҳои ночизи дар моҳвораи PLANCK дидашударо дар https://en.wikipedia.org/wiki/Planck_(spacecraft)#/media/File:Ilc_9yr_moll4096 дида бароед .png ">Ин ҷавобро такмил диҳедтаҳрир карда шудааст Июн 19 '19 дар 23:25ҷавоб дод Июн 19 '19 дар 23:19Кен Г.Кен Г.4,9911 нишони тиллоӣ10 нишони нуқра18 нишони биринҷӣ

Васеъшавии фазо ба фарде, ки гузашти вақтро аз сар мегузаронад, чӣ гуна таъсир мерасонад?

Фазо доимо васеъ мешавад ва суръате, ки шумо дар тӯли вақт мегузаред, нисбат ба суръате, ки шумо дар фазо мегузаред, вобаста аст - пас чӣ гуна ин муносибат дар робита бо таъсир ба шахс бозӣ мекунад?

Оё тавсеаи фазо маро водор мекунад, ки дар ҳар як лаҳзаи муайян каму беш аз фазо ҳаракат кунам ва ин боиси он мегардад, ки ман дар тӯли вақт бо суръати оҳиста / суръатбахш ҳаракат мекунам?

Васеъшавии вақт ҳеҷ гоҳ чизе нест, ки шумо худатон ҳис мекунед. Агар шумо мушоҳида кунед, ки касе нисбат ба шумо бо суръати баланд ҳаракат мекунад, вақти он суст ба назар мерасад. Аммо нисбат ба чаҳорчӯбаи истинодии худ, шумо аз рӯи таъриф статсионарӣ ҳастед ва аз ин рӯ вақти шумо ҳамеша & quot; ба таври муқаррарӣ & quot; мегузарад.

Шумо инчунин васеъшавии оламро ҳис намекунед, зеро суръати васеъшавӣ аз зичии маҳаллии материя вобаста аст. Танҳо якчанд атомҳои гидроген барои як метри мукааб кофӣ аст, ки тавсеаро комилан боздоранд ва аз ин болотар афтодани зичӣ ба амал меояд - дарвоқеъ, галактикаҳо дар ибтидо чӣ гуна ба вуҷуд омадаанд.

Филми "Интерстеллар" кори бузургеро мефаҳмонад, ки вақт ва шарҳи фазо. Онҳо ба сайёрае фуруд меоянд, ки дар назди уфуқи ҳодисаи сиёҳ воқеъ аст, ки он бевосита ба вақти сайёра ва ҳамин тавр, ки дар он ҷойгиранд, таъсир мерасонад. Вақте ки онҳо ба сайёра ташриф меоранд 1 соат дар киштӣ ба 7 соли баргаштан баробар аст. Онҳо ба тафсилоти бештаре ворид мешаванд, ки ман онҳоро ба таври оқилона баён карда наметавонам.

Ман & # x27m бад аз ба кор даровардани телескопи Ҷеймс Уэбб дар моҳи октябр ба ҳаяҷон омадам. Бояд 13,8 миллиард соли нурро дид. дар акси ҳол ё таркиши калон маълум аст, ё баъзе дугонаҳо бо риши сафед дар болои абр нишастаанд.
Дар ҳар сурат, ман чунин миқдори ҳадди аққалро дар ин мавзӯъ медонам, аммо нав оғоз кардам, то ин дилгармӣ ва ҳавасро дошта бошам.

Ман кӯшиш мекунам посух диҳам, саволи 1-ум он ба шахс чӣ гуна таъсир мерасонад? Барои ашёҳое, ки қулфи ҷозиба мебошанд, ҳеҷ гуна тағирот ба амал намеомад (масалан, Замин, системаи офтобӣ, Роҳи Каҳкашон ва Андромеда) Барои ашёи аз ҷозиба ҷудошуда шахс чизҳои хурдтарро ҳис мекунад, зеро моддаҳо дар фазо кам мешаванд. Ҷисмҳои дуртар аз объектҳои наздиктар зудтар дур мешаванд. мо метавонем барои расидан ба объектҳое, ки як замонҳо дар наздикӣ буданд, тӯл мекашидем. фазо бо суръате васеъ намешавад, ки бо суръат ба як воҳид-масофа васеъ мешавад: навъи хеле мухталиф. Суръате, ки худи фазо васеъ мешавад - ин суръат ба як воҳид-масофа - дар ҳудуди болоии худ ҳудуди ҷисмонӣ надорад.

Агар мо тасаввур кунем, ки Фазо соҳа буд. васеъшавӣ метавонист объектҳоро, ки дар канори кура ҳастанд, нисбат ба ашёе, ки дар маркази кура ҷойгиранд, бештар масофа ва суръати бештарро тай кунанд. Вақт дар канорҳо тезтар ва дар маркази сфера сусттар мешуд, агар фарз кардем, ки маркази соҳа массаи бештар дорад

Ман намедонам, ки оё фазо беохир васеъ шуданро идома хоҳад дод ё ягон вақт коҳиш меёбад

То он даме, ки мисоли шумо дар бораи фазо ҳамчун соҳа. Агар ман инро дуруст дарк кунам (курси охирини астрономиям 10 сол пеш буд), агар мо коинотро ҳамчун соҳа тасаввур кунем, пас ин сатҳи кура аст, на мундариҷа. Тавре ки дар олами даркшаванда танҳо сатҳи кура аст. Аз ин рӯ, бо васеъ шудани олам танҳо тавсеаи соҳа аст. Тасаввур кунед, ки пуфак бо нуқтаҳо дар он дамида истодааст. Ҳангоми васеъ шудани он нуқтаҳо дуртар мешаванд ва нуқтаҳое, ки дуртар ҷойгиранд, ба масофаи бештар ҳаракат мекунанд.

Ман намедонам, ки оё фазо беохир васеъ шуданро идома хоҳад дод ё ягон вақт коҳиш меёбад

Назарияи Big Crunch пешниҳод мекард, ки қувваи ҷозиба дар ниҳоят вақте ғолиб хоҳад шуд, ки коинот аз зичии интиқодӣ болотар рафта, онро ба худ фурӯ барад. Аммо ин пеш аз он буд, ки мо энергияи торик ва суръати афзоишёбандаи коинотро кашф кунем, пас акнун назарияи дигари пешниҳодшуда ин аст, ки олам бо марги гармӣ хотима хоҳад ёфт. Пас аз расидан ба ҳадди энтропия, пайдоиши ситорагон қатъ мешавад ва сӯрохиҳои сиёҳ аз радиатсияи Ҳокинг бухор мешаванд, ки тамоми оламро дар сатҳи сифри мутлақ васеътар мекунад.

Оё васеъ шудани фазо маро водор мекунад, ки дар ҳар як лаҳзаи муайян каму беш аз фазо ҳаракат кунам

Васеъшавии фазо боиси ҳаракат кардани объектҳо тавассути фазо намешавад.

Фазо танҳо дар байни галактикаҳо васеъ мешавад. Дар ин ҷо дар рӯи замин он тамоман густариш намеёбад ва мо низ бо он густариш намеёбем.

Аммо новобаста аз он, тавсеаи фазо & # x27t & quotiotion & quot; аз нуқтаи назари нисбият нест. Ин аст, ки чаро он метавонад галактикаҳои дурдастро бо суръати самарабахш, ки воқеан аз суръати рӯшноӣ зиёдтар аст, ба мо тела диҳад, гарчанде ки ҳаракат дар чунин суръатҳо дар олами мо ғайриимкон аст. Ҳамин тавр, он ҳеҷ гуна тавсеаи вақтро ба бор намеорад, ҳатто агар он ба шумо таъсир расонад.

Чизи дигаре, ки метавонад тавсеаи вақтро ба вуҷуд орад, ин каҷшавии фазо аз ҳисоби вазнинӣ мебошад ва ин ба мо таъсир мерасонад - вақт дар наздикии сатҳи Замин нисбат ба фазои байнисайёравӣ сусттар ҳаракат мекунад ва ё ҳатто дар мадори худи Замин & # x27s . Ин аст, ки чаро математикае, ки системаи GPS барои муайян кардани маҳалли шумо истифода мекунад, бояд нисбиятро ҳисоб кунад (ҳам нисбияти махсус, зеро моҳвораҳо дар муқоиса бо мо дар замин зуд ҳаракат мекунанд ва умуман, зеро онҳо хеле дуртар аз Замин & # x27s вазнинии хуб).

Аммо шумо ҳеҷ гоҳ вақти худро ҳамчун чизи ғайримуқаррарӣ дарк намекунед ҳама вақти худро ҳамчун муқаррарӣ дарк мекунад, новобаста аз он, ки он аз нуқтаи назари каси дигар чӣ қадар васеъ шуда метавонад. Ин аст, ки чаро онро нисбият меномиданд.


Саволҳоро бознигаред

Мушоҳидаҳои асоси дар бораи коинот кадом назарияи космология бояд шарҳ диҳад?

Баъзе ояндаи имконпазири коинотро тасвир кунед, ки олимон бо онҳо сохтаанд. Кадом хосияти олам муайян мекунад, ки кадоме аз ин имкониятҳо дуруст аст?

Мафҳуми вақти Хаббл дар космология чӣ маъно дорад ва ҳисоботи беҳтарини ҳозираи вақти Ҳаббл кадом аст?

Кадом аввал ба вуҷуд омад: ядрои гидроген ё атомҳои гидроген? Пайдарпаии рӯйдодҳоро, ки боиси ҳар яки онҳо шуданд, фаҳмонед.

Ҳадди аққал ду хусусияти оламро тасвир кунед, ки бо модели стандартии Big Bang шарҳ дода шудаанд.

Ду хусусияти оламро тавсиф кунед, ки бо модели стандартии Big Bang шарҳ дода нашудаанд (бе таваррум). Таваррум ин ду хосиятро чӣ гуна шарҳ медиҳад?

Чаро астрономҳо ба ин боваранд, ки бояд материяи торик вуҷуд дошта бошад, ки дар шакли атомҳои протон ва нейтрон набошад?

Энергияи торик чист ва ситорашиносон дар бораи ҷузъи муҳими олам чӣ далелҳо доранд?

Дар бораи ғояҳои фазо ва замон дар назарияи умумии нисбии Эйнштейн фикр карда, мо чӣ гуна далелро шарҳ медиҳем, ки ҳамаи галактикаҳо берун аз Гурӯҳи Маҳаллии мо тағири сурх нишон медиҳанд?

Астрономҳо муайян карданд, ки дар коинот аз он даме, ки ситорагон дар давоми 13,8 миллиард соли мавҷудияти коинот метавонистанд бештар гелий дошта бошанд. Чӣ тавр сенарияи таркиши Big ин мушкилотро ҳал мекунад?

Принсипи антропикиро тасвир кунед. Кадом хосиятҳои коинот кадомҳоянд, ки онро ба омодагии шаклҳои ҳаётии шабеҳи шумо "омода" месозанд?

Далелҳоеро, ки тавсеаи олам суръат мегирад, тавсиф кунед.

Ҳамчун як шарики Амазонка мо аз хариди тахассусӣ ба даст меорем.

Мехоҳед ин китобро мисол оред, мубодила кунед ё тағир диҳед? Ин китоб Creative Commons Attribution License 4.0 аст ва шумо бояд ба OpenStax мансуб бошед.

    Агар шумо ин китобро пурра ё қисман дар шакли чопӣ паҳн кунед, пас шумо бояд дар ҳар як сафҳаи физикӣ атрибути зеринро дохил кунед:

  • Барои тавлиди истинод маълумоти зеринро истифода баред. Мо тавсия медиҳем, ки ин гуна абзорро истифода баред.
    • Муаллифон: Эндрю Фракной, Дэвид Моррисон, Сидни C. Вулф
    • Ношир / вебсайт: OpenStax
    • Унвони китоб: Астрономия
    • Санаи нашр: 13 октябри 2016
    • Ҷойгиршавӣ: Хьюстон, Техас
    • URL -и китоб: https://openstax.org/books/astronomy/pages/1-introduction
    • URL-и бахш: https://openstax.org/books/astronomy/pages/29-review-questions

    © 27 январи 2021 OpenStax. Мазмуни китобҳои дарсии истеҳсоли OpenStax бо иҷозатномаи Creative Commons Attribution 4.0 иҷозатнома гирифтааст. Номи OpenStax, логотипи OpenStax, муқоваи китобҳои OpenStax, номи OpenStax CNX ва логотипи OpenStax CNX ба литсензияи Creative Commons тобеъ нестанд ва бидуни розигии пешакӣ ва фаврии хаттии Донишгоҳи Райс нусхабардорӣ карда намешаванд.


    Савол дар бораи тавсеаи вақти фосила - Астрономия

    Ҳа ҳамин. Нисбияти махсус назарияи 'маҳаллии' вақти фосила мебошад, ки талаб мекунад, ки вақт фазо ҳамвор бошад (Минковский) ва фазо тағир намеёбад ва васеъ намешавад. Нисбияти умумие, ки нисбияти махсусро ҳамчун "ҳолати махсус" дар бар мегирад, назарияи ҷаҳонии вақти кайҳонист, ки дар он фазо аз ҳисоби майдонҳои ҷозиба метавонад хам шавад. Маҳз нисбияти умумист, ки васеъшавии фазоро ҳамчун як роҳи ҳалли геометрияи олам пешгӯӣ мекунад. Дар ин шароит, мафҳуми 'суръат' миқёси калон як мафҳуми дигар аст, ки дар нисбияти махсус, зеро на танҳо ҷисм метавонад тавассути фазои маҳаллии худ ҳаракатҳои допплерӣ ҳаракат кунад, балки аз сабаби васеъ шудани фазо механизми дуввуме вуҷуд дорад, ки тавассути он масофаҳои байни зарраҳо метавонанд фазоро зиёд кунанд, худи миқёс васеъ мешавад. Ҳоло, мафҳуми 'суръат' -и ҷаҳонӣ ҳамон тавре нест, ки мо бо он ошно ҳастем ва онро нисбияти махсус фаро мегирад. "Суръат" дар байни нуқтаҳои дур акнун маҷмӯи мураккаби эффектҳои релятивистии маҳаллӣ ва умумӣ мебошад ва нисбии махсус дигар амал намекунад. Ин маънои онро дорад, ки устувории суръати рӯшноӣ ҳамчун мафҳуми ГЛОБАЛ invalid беэътибор аст, аммо дар маҳал, дар як қатори хурди фазо, ба мисли як галактикаи инфиродӣ, он ҳанӯз ҳам хуб кор мекунад!

    Ҳама посухҳоро доктор Стен Оденвальд (Raytheon STX) барои кафеи NASA Astronomy, як қисми барномаи NASA Education and Outreach Public.


    Савол дар бораи тавсеаи вақти фосила - Астрономия

    Таркиши Бузург дар дохили фазои 3-ченаки олами мо ба вуқӯъ наомадааст, ҳадди аққал он чизе, ки гӯё беҳтарин фаҳмиши мо дар бораи физика дар тӯли 70 соли охир ба мо нақл мекунад! Ин маънои онро дорад, ки ин "дар он ҷо" як миллиард соли рӯшноӣ берун аз Антарес рух надодааст.

    Ягона роҳнамое, ки мо барои посух додан ба ин савол дорем, космологияи Биг Банг ва назарияи умумии нисбии Э.Инштейн мебошад. Инҳо дар бораи он чизе, ки дар вақти таркиши Бузурги ба фазо ва замон рӯйдода хеле пешгӯӣ мекунанд.

    Дар расми дар боло овардашуда васеъшавии олам, ки бо нисбии умумӣ пешбинӣ шудааст, нишон дода шудааст. Аҳамият диҳед, ки мавқеъҳои тӯлонӣ ва дарозии галактикаҳои 'ситора' ҳамчунон боқӣ мемонанд, аммо масофаи байни онҳо ҳангоми зиёд шудани радиуси сфера васеъ мешавад. Ин намоиши он аст, ки чӣ гуна коиноти мо васеъ шуда истодааст. Аз ин ташбеҳи геометрӣ, агар сатҳи кура ҳаҷми 3-юмаи коиноти моро дар вақти муайяне пас аз таркиши калон ифода мекард, шумо мебинед, ки ҳаҷми фазо меафзояд, аммо фазо аз баъзе ҷойҳои дигар илова карда намешавад! Ин кураест дар андозаи 4 бо сатҳи 3-d, дар аналоги геометрӣ ба курси сабади 3-d бо сатҳи 2-d. Инчунин, вақте ки шумо радиуси курро коҳиш медиҳед, ҳаҷми фазои 3-d то даме ки ба ҳолати радиусаш ба нул наздик шавад, бемайлон кам мешавад. Шумо метавонед инро бо 'пуфак' -и математикӣ иҷро кунед, аммо на бо баллон. Дар радиуси сифр мо инчунин шарте дорем, ки ҳаҷми 3-d фазо низ нопадид мешавад.

    Ҳоло фарз кунем, ки ин сатҳи курашакл бо атомҳо пур шудааст. Ҳангоми кам шудани ҳаҷми фазо, зичии ин масъала мунтазам меафзояд. Ҳангоми наздик шудан ба вақте, ки радиусаш ба сифр баробар аст, зичии миёнаи моддаҳо дар фазои 3-d-и ин кура бениҳоят афзудааст. Вақте ки радиус ба сифр баробар мешавад, зичӣ бепоён мешавад ва мо он чизеро дорем, ки физикҳо онро сингуляризм меноманд.

    Ҳамин тавр, тавсифи беҳтарини ғайриматематикӣ, ки ҳар як космолог метавонад барои тавсифи Тарқиши Биг офарад, ин аст, ки он дар ҳар як сантиметр мукааб фазои коинот ба вуҷуд омадааст ва нуқтаи ибтидоии беназир дорад. Дар асл, ин воқеае буд, ки математикаи мо нишон медиҳад, воқеан фазо ва вақтро ба вуҷуд овард. Он дар фазо дар маҳалли мушаххас ба амал наомадааст, зеро ҳангоми гузаштан фазо (ва худи вақт) ба вуҷуд овард. Шояд баъзе ҳолатҳо "пеш аз" таркиши Big Bang вуҷуд дошта бошанд, аммо ин давлатест, ки бо ҷойгиршавӣ дар вақт ё фазо тавсиф нашудааст. Ин ҳолат пеш аз мавҷудияти замон ва фазои мо буд.


    Чӣ гуна мо медонем, ки коинот васеъ ва суръат мегирад

    Коинот на танҳо васеъ шуда истодааст, ки васеъшавии он суръат мегирад. Чӣ тавр ин имконпазир аст?

    Коинот васеъ шуда истодааст. Ҳама чизи коинот оҳиста аз ҳар чизи дигар дуртар ҳаракат мекунад. Ҳатто молекулаҳои бадани шумо аз якдигар дур мешаванд, гарчанде ки онҳоро чен кардан хеле суст аст.

    Ин тавсеаи оламро бори аввал Эдвин Хаббл соли 1931 кашф карда буд. Ҳаббл ҳангоми кашфиёти ҳайратангез галактикаҳои дурдастро меомӯхт: Ҳар галактикае, ки ӯ менигарист, гӯё аз галактикаи мо дур мешуд. Танҳо якчанд истисно, ба монанди Андромедаи наздик, ҳар нуқтаи дигари олам дур мешуд.

    Хаббл ин мушоҳидаашро бо омӯзиши эффектҳои Доплер анҷом дод. Шояд шумо бо эффектҳои Доплер ҳамчун падидае, ки ба мавҷҳои овоз таъсир мерасонад, шинос бошед (вақте ки воситаи баланд аз назди шумо мегузарад, қатрон ногаҳон паст мешавад). Айнан ҳамин ҳолат бо мавҷҳои рӯшноӣ рӯй медиҳад. Вақте ки галактика дур мешавад, ранги рӯшноӣ ба тарафи сурхи спектр ҳаракат мекунад.

    Хаббл ин тағирёбии сурхро дар ҳар як галактикае, ки ба он менигарист, мушоҳида мекард, аммо боз ҳам ҳайратовартар он буд, ки тағирёбии сурх дуртар аз он дуртар аз галактика буд. Ин маънои онро дошт, ки галактикаҳои дуртар аз галактикаҳои наздик зудтар ҷудо мешаванд. Ягона хулосаи имконпазири ӯ метавонад ин буд, ки тамоми коинот васеъ шуда истодааст.

    Хаббл боварӣ дошт, ки васеъшавии олам доимӣ аст, яъне галактикаҳо, ки ду маротиба дуртаранд, бояд тақрибан ду маротиба тезтар ҳаракат кунанд. Аммо дар соли 1998, як телескопи дигари Hubble & mdashthe Hubble Space & mdashm кашфи дигаре дар бораи тавсеаи олам кард. Бо истифода аз телескоп, дар баъзе галактикаҳои дурдасти олам, астрономҳо кашф карданд, ки коинот на танҳо васеъ шуда истодааст, балки суръат мегирад.

    Мо то ҳол намедонем, ки коинот барои чӣ ва чӣ тавр суръат мегирад, аммо назарияи пешбар дар он аст, ки як навъ энергия вуҷуд дорад ва олимон онро "энергияи торик" меноманд ва ҳама чизро ҷудо мекунанд. Шояд баъзе Хаббл дар ниҳоят фаҳманд, ки он чӣ гуна аст.


    Физикаи назариявӣ: Пайдоиши фазо ва замон

    Бисёре аз муҳаққиқон чунин мешуморанд, ки физика то он даме комил нахоҳад шуд, ки он на танҳо рафтори фазо ва вақтро, балки ин ҷойҳоро аз куҷо фаҳмонад.

    "Тасаввур кунед, ки рӯзе бедор мешавед ва дарк мекунед, ки шумо воқеан дар дохили бозии компютерӣ зиндагӣ мекунед" мегӯяд Марк Ван Раамсдонк ва тавсиф мекунад, ки чӣ гуна қатрон барои филми илмии бадеӣ садо медиҳад. Аммо барои Ван Раамсдонк, физики Донишгоҳи Бритониёи Колумбия дар Ванкувери Канада, ин сенария роҳи фикр кардан дар бораи воқеият аст. Агар ин дуруст бошад, мегӯяд ӯ, "ҳама чиз дар атрофи мо - тамоми ҷаҳони сеҷониба - як хаёлест, ки аз иттилооте, ки дар ҷои дигар, дар чипи дуандоза таваллуд шудааст, таваллуд мешавад". Ин Коиноти моро бо се андозаи фазоии худ, як навъи голограмма, ки аз як оксиген пешбинӣ шудааст, ки танҳо дар андозаҳои поёнӣ мавҷуд аст.

    Ин 'принсипи голографӣ' ҳатто аз рӯи стандартҳои муқаррарии физикаи назариявӣ аҷиб аст. Аммо Ван Раамсдонк яке аз гурӯҳҳои хурди муҳаққиқон аст, ки фикр мекунанд ғояҳои маъмулӣ ҳанӯз ба қадри кофӣ аҷиб нестанд. Агар чизе дигаре бошад, мегӯянд онҳо, на аз ду рукни бузурги физикаи муосир - нисбияти умумӣ, ки вазниниро ҳамчун каҷии фазо ва замон тавсиф мекунад ва механикаи квантӣ, ки соҳаи атомро идора мекунад - дар бораи мавҷудияти фазо ягон маълумоте намедиҳад ва вақт. На назарияи сатр, ки риштаҳои ибтидоии энергияро тавсиф мекунад.

    Ван Раамсдонк ва ҳамкорони ӯ итминон доранд, ки физика то он даме комилан пурра нахоҳад шуд, ки фаҳмонад, ки чӣ гуна фазо ва вақт аз як чизи асоситаре пайдо мешаванд - лоиҳае, ки ақаллан мисли голография ҷаззобро талаб мекунад. Онҳо изҳор медоранд, ки чунин консептуализатсияи радикалии воқеият ягона роҳи фаҳмонидани он аст, ки вақте «якрангии» бениҳоят зич дар маркази сӯрохи сиёҳ матои фазо-замонро ба таври шинохтанашаванда таҳриф мекунад ё чӣ гуна муҳаққиқон сатҳи атомро муттаҳид карда метавонанд назарияи квантӣ ва нисбии умумии сатҳи сайёра - лоиҳаест, ки ба кӯшишҳои назариётчиён барои наслҳо муқовимат мекунад.

    "Ҳама таҷрибаҳои мо ба мо мегӯянд, ки мо набояд ду тасаввуроти фарқкунандаи воқеият дошта бошем - бояд як назарияи азим вуҷуд дошта бошад" мегӯяд Абхай Аштекар, физики Донишгоҳи давлатии Пенсилвания дар Донишгоҳи Парк.

    Дарёфти он, ки як назарияи азим мушкилоти ҷолиб аст. Ин ҷо, Табиат баъзе хатҳои ҳамлаи умедбахш ва инчунин баъзе ғояҳои пайдошударо дар бораи санҷиши ин мафҳумҳо меомӯзад (ниг. 'Бофтаи воқеият').

    Ҷозиба ҳамчун термодинамика

    Яке аз саволҳои возеҳи пурсиш ин аст, ки оё ин талош кори аблаҳист? Куҷост он далел, ки дарвоқеъ чизе бештар аз фосила ва замон вуҷуд дорад?

    Як ишораи иғвоангез аз як силсила кашфиётҳои ҳайратангезе, ки дар аввали солҳои 70-ум пайдо шуда буданд, вақте маълум шуд, ки механикаи квантӣ ва вазнинӣ бо термодинамика, яъне илми гармӣ ба ҳам печидаанд.

    Дар соли 1974, машҳуртарин, Стивен Ҳокинг аз Донишгоҳи Кембриҷи Бритониё нишон дод, ки таъсири квантӣ дар фазои атрофи сурохи сиёҳ боиси он мегардад, ки гӯё гарм бошад, радиатсияро хориҷ кунад. Дигар физикҳо зуд муайян карданд, ки ин падида комилан умумӣ аст. Онҳо фаҳмиданд, ки ҳатто дар фазои комилан холӣ, кайҳоннаварде, ки бо суръат суръат мегирад, дарк мекунад, ки вайро ҳаммоми гармӣ фаро гирифтааст. Таъсир хеле хурд буд ва барои ҳар гуна шитобе, ки тавассути мушакҳо ба даст оварда мешавад, қобили қабул набуд, аммо чунин ба назар мерасид, ки бунёдӣ буд. Агар назарияи квантӣ ва нисбии умумӣ дуруст бошад - ва ҳарду ба таври фаровон тавассути озмоиш тасдиқ карда шуданд - пас мавҷудияти радиатсияи Ҳокинг ногузир ба назар мерасид.

    Кашфи дуюми калид бо ҳам зич алоқаманд буд. Дар термодинамикаи стандартӣ, ҷисм метавонад танҳо тавассути кам кардани энтропияи худ, миқдори миқдори ҳолатҳои квантӣ дар дохили он гармӣ диҳад. Ҳамин тавр, он бо сӯрохиҳои сиёҳ чунин аст: ҳатто пеш аз коғази Ҳокинг дар соли 1974, Ҷейкоб Бекенштейн, ки ҳоло дар Донишгоҳи Ибрии Иерусалим буд, нишон дод, ки сӯрохиҳои сиёҳ дорои энтропия мебошанд. Аммо фарқият буд. Дар аксари объектҳо, энтропия ба миқдори атомҳое, ки объект дар бар мегирад ва ба ин васила ба ҳаҷми он мутаносиб аст. Аммо энтропияи сурохи сиёҳ бо майдони сатҳи уфуқи ҳодисаи он мутаносиб гашт - сарҳаде, ки ҳатто аз он нур баромада наметавонад. Чунин менамуд, ки он сатҳ ба навъе маълумотро дар бораи он чӣ дар дохили он буд, рамзгузорӣ карда буд, ҳамон тавре ки голограммаи дуандоза тасвири сеандозаро рамзгузорӣ мекунад.

    Дар соли 1995, Тед Ҷейкобсон, физики Донишгоҳи Мэриленд дар Коллеҷи Парк ин ду бозёфтро якҷоя кард ва изҳор дошт, ки ҳар нуқта дар фазо дар як уфуқи хурди сиёҳ ҷойгир аст, ки он ҳам ба муносибати энтропия ва минтақа итоат мекунад. Аз ин рӯ, вай дарёфт, ки математика муодилаҳои нисбии нисбии Эйнштейнро ба вуҷуд меорад - аммо танҳо мафҳумҳои термодинамикиро истифода мебарад, на фикри хам кардани фазои замон-1.

    "Чунин ба назар мерасид, ки дар бораи пайдоиши ҷозиба чизи амиқе гуфта шудааст", - мегӯяд Ҷейкобсон. Аз ҷумла, қонунҳои термодинамика характери оморӣ доранд - миёнаи макроскопӣ аз болои ҳаракатҳои атомҳо ва молекулаҳои бешумор - аз ин рӯ натиҷаи ӯ нишон дод, ки ҷозиба низ оморӣ аст, наздикшавии макроскопӣ ба таркибҳои номаълуми фазо ва замон.

    Дар соли 2010, ин идеяро Эрик Верлинде, назариётчии сатри Донишгоҳи Амстердам, ки 2 нишон дод, нишон дод, ки термодинамикаи омории таркибгарони вақти фосила - ҳар чӣ онҳо пайдо шуданд - метавонанд ба таври худкор қонуни Нютонро тавлид кунанд. ҷалби ҷозиба

    Ва дар кори алоҳида, Тану Падманабхан, кайҳоншиноси Маркази Байналмилалии Астрономия ва Астрофизика дар Пун, Ҳиндустон, нишон дод, 3 ки муодилаҳои Эйнштейнро дар шакли нав навиштан мумкин аст, ки онҳоро бо қонунҳои термодинамика якхела мекунад - ба монанди бисёр алтернатива назарияҳои ҷозиба. Падманабхан дар айни замон муносибати термодинамикиро дар самти тавзеҳ додани пайдоиш ва бузургии энергияи торик васеъ мекунад: қувваи пурасрор кайҳонӣ, ки васеъшавии Коинотро метезонад.

    Озмоиши чунин ғояҳо хеле душвор хоҳад буд. Ба ҳамин тариқ, об ба таври комил ҳамвор ва моеъ менамояд, то он даме, ки дар миқёси молекулаҳои он мушоҳида карда мешавад - ҳиссаи нанометр - тахминҳо нишон медиҳанд, ки фосила вақти худро то миқёси Планк пайваста менамояд: тақрибан 10 −35 метр, ё тақрибан 20 фармони бузургтар аз протон.

    Аммо мумкин нест, ки ин ғайриимкон бошад. Яке аз роҳҳои зуд-зуд зикршудаи санҷидани он, ки оё вақти фосила аз таркибҳои ҷудогона сохта шудааст, ҷустуҷӯи таъхирҳост, зеро фотонҳои дорои энергияи баланд аз рӯйдодҳои кайҳонии дур, ба монанди таркишҳои фавқулодда ва рентгенӣ ба Замин ҳаракат мекунанд. Дарвоқеъ, фотонҳои кӯтоҳтарин дар мавҷ мавҷуданд, ки ин ноҳамвории нозук дар роҳе, ки онҳо бояд ҳаракат мекарданд, эҳсос мекарданд, ки ин онҳоро то андозае суст мекунад. Ҷованни Амелино-Камелия, пажӯҳишгари квантӣ-ҷозибаи Донишгоҳи Рим ва ҳамкорони ӯ 4 ишораи чунин таъхири фотонҳоро аз таркиши рентгении моҳи апрел пайдо кардаанд. Натиҷаҳо қатъӣ нестанд, мегӯяд Амелино-Камелия, аммо гурӯҳ тасмим гирифтааст, ки ҷустуҷӯи худро барои дидани вақти сафарҳои нейтриноҳои дорои энергияи баланд, ки дар натиҷаи ҳаводиси кайҳонӣ ба вуҷуд омадааст, васеъ кунад. Ӯ мегӯяд, ки агар назарияҳоро санҷидан мумкин набошад, «пас барои ман, онҳо илм нестанд. Онҳо танҳо эътиқоди мазҳабӣ ҳастанд ва барои ман таваҷҷӯҳе надоранд. ”

    Дигар физикҳо санҷишҳои лабораториро дида истодаанд. Масалан, дар соли 2012, муҳаққиқони Донишгоҳи Вена ва Коллеҷи Империалии Лондон 5 озмоиши мизи пешниҳод карданд, ки дар он оинаи микроскопӣ бо лазерҳо ҳаракат карда мешавад. Онҳо изҳор доштанд, ки доначаҳои миқёси Планк дар фазо тағироти ошкоршавандаро дар рӯшноӣ аз оина инъикос мекунанд (ниг. Табиат http://doi.org/njf 2012).

    Ҳатто агар он дуруст бошад ҳам, муносибати термодинамикӣ дар бораи он ки ҷузъҳои асосии фазо ва замон чӣ буда метавонанд, чизе намегӯяд. Агар фазо-замон матоъ бошад, ба истилоҳ, агар риштаи он чист?

    Як ҷавоби имконпазир комилан айнан аст. Назарияи ҷозибаи квантии даврӣ, ки аз миёнаи солҳои 80-ум аз ҷониби Аштекар ва дигарон таҳия шуда истодааст, бофтаи вақтро ҳамчун тори тортанаки тортанакшаванда тасвир мекунад, ки маълумотро дар бораи минтақаҳо ва ҳаҷмҳои минтақаҳои миқдори онҳо мегузаранд тавассути 6. Риштаҳои инфиродии веб бояд дар ниҳоят якҷоя шаванд ва ҳалқаҳо ба вуҷуд оранд - аз ин рӯ номи назария - аммо бо сатрҳои шинохтаи назарияи сатр ҳеҷ иртибот надоранд. Охиринҳо дар вақти кайҳонӣ ҳаракат мекунанд, дар ҳоле, ки риштаҳо воқеан вақт мебошанд: иттилооте, ки онҳо доранд, шакли матои фосилаи вақтро дар наздикии онҳо муайян мекунанд.

    Азбаски ҳалқаҳо ашёи квантӣ мебошанд, аммо онҳо воҳиди ҳадди аққали майдонро низ ҳамон тавре муайян мекунанд, ки механикаи оддии квантӣ энергияи ҳадди ақали ҳолати заминро барои як атом дар водороди гидроген муайян мекунад. Ин миқдори масоҳат тақрибан як миқёси Планк дар канор аст. Кӯшиш кунед, ки риштаи иловагие гузоред, ки масоҳати камтарро дар бар гирад ва он танҳо аз қисми боқимондаи интернет ҷудо мешавад. Он наметавонад бо ягон чизи дигар пайванд кунад ва самаранок аз фосила-вақт даст кашад.

    Яке аз натиҷаҳои истиқболи майдони ҳадди ақал дар он аст, ки вазнинии квантии даврӣ наметавонад миқдори беохирро ба нуқтаи беохир фишор оварад. Ин маънои онро дорад, ки он наметавонад як навъ хосиятҳоро ба вуҷуд орад, ки боиси вайроншавии муодилаҳои нисбии умумии Эйнштейн дар лаҳзаи таркиши Бузург ва марказҳои сӯрохиҳои сиёҳ шаванд.

    Дар соли 2006, Аштекар ва ҳамкорони ӯ дар бораи 7 як силсила симулятсияҳо гузориш доданд, ки аз он далел истифода бурда, версияи ҷозибаи квантии ҳалли муодилаҳои Эйнштейнро барои ақиб гардонидани соат ва тасаввур кардани он чизе ки пеш аз таркиши Бузург рӯй дод, истифода бурданд. Космосҳои баръакс, ба тавре ки интизор мерафт, ба сӯи таркиши Бузург бастанд. Аммо вақте ки он ба маҳдудияти андозаи андозае, ки аз ҷониби ҷозибаи квантии даврӣ таъин шуда буд, наздик шуд, як қувваи боздоранда зарба зад ва беназириро кушода нигоҳ дошт ва онро ба нақб ба кайҳоне, ки аз худи мо гузашта буд, табдил дод.

    Имсол физикҳо Родолфо Гамбини дар Донишгоҳи Уругвай Ҷумҳурии Монтевидео ва Хорхе Пуллин дар Донишгоҳи Луизиана дар Батон Руж дар бораи чунин як симулятсияи 8 барои сурохии сиёҳ хабар доданд. Онҳо дарёфтанд, ки нозире, ки ба дили сӯрохи сиёҳ ҳаракат мекунад, на ба як тангӣ, балки ба нақби тунуки вақти фосила дучор меояд, ки ба қисмати дигари фазо мебарад. "Халос шудан аз мушкилоти якхела як дастоварди назаррас аст" мегӯяд Аштекар, ки бо ҳамроҳии пажӯҳишгарони дигар имзоҳоеро муайян мекунад, ки дар натиҷаи паридан дар заминаи микроэлементҳои кайҳонӣ - радиатсияи боқӣ монда густариши азими Коинот дар лаҳзаҳои навзоди худ.

    Вазнинии квантии давр як назарияи мукаммали ягона нест, зеро он қувваҳои дигарро дар бар намегирад. Ғайр аз он, физикҳо ҳанӯз нишон надодаанд, ки чӣ гуна фазои оддӣ аз чунин веб маълумот пайдо мешавад. Аммо Даниэл Оритӣ, физики Пажӯҳишгоҳи физикаи ҷозибаи Макс Планк дар Голм, Олмон, умедвор аст, ки дар кори физикҳои конденсатор, ки фазаҳои экзотикии моддаҳоро ба вуҷуд овардаанд, ки гузаришҳои аз ҷониби назарияи соҳаи квантӣ тасвиршударо ба вуҷуд овардаанд, илҳом пайдо кунанд. Оритӣ ва ҳамкорони ӯ формулаҳоеро меҷӯянд, ки чӣ гуна Коинот марҳалаи ба ин монандро тағир дода метавонад, аз маҷмӯи ҳалқаҳои ҷудогона ба вақти ҳамвор ва доимии фазо мегузарад. "Рӯзҳои аввал аст ва кори мо душвор аст, зеро мо моҳӣ ҳастем, ки дар моеъ шино мекунем ва ҳамзамон кӯшиш мекунем онро фаҳмем" мегӯяд Оритӣ.

    Чунин ноумедӣ баъзе муфаттишонро водор кардааст, ки барномаи минималистиро, ки бо номи назарияи маҷмӯи сабабҳо машҳур аст, пайгирӣ кунанд. Бо ибтикори Рафаэл Соркин, физики Пажӯҳишгоҳи Периметрӣ дар Ватерлуи Канада, назария чунин мешуморад, ки блокҳои бунёдии вақт фазоҳо нуқтаҳои оддии математикӣ мебошанд, ки бо пайвандҳо пайваст мешаванд ва ҳар як пайванд аз гузашта ба оянда ишора мекунад. Чунин пайванд ин як намояндагии устухонҳои бардурӯғ мебошад, яъне нуқтаи қаблӣ метавонад ба нуқтаи баъдӣ таъсир расонад, аммо баръакс. Шабакаи ба вуҷуд омада монанд ба дарахти афзоянда аст, ки тадриҷан ба фазо вақт месозад. "Шумо метавонед дар бораи он фикр кунед, ки фазо аз нуқтаҳо пайдо мешавад, ба ҳамин монанд ба ҳарорате, ки аз атомҳо пайдо мешавад", - мегӯяд Соркин. "Пурсидани" Ҳарорати як атом чандто аст? "Пурсидан маъно надорад. Барои он ки мафҳум маъно дошта бошад, ба шумо маҷмӯа лозим аст ».

    Дар охири солҳои 80-ум, Соркин аз ин чаҳорчӯба истифода бурда, шумораи нуқтаҳои 9-ро, ки олами мушоҳидашаванда бояд дар бар гирад, баҳо дод ва фикр кард, ки онҳо бояд як энергияи хурди дохилиро ба вуҷуд оранд, ки Коинот боиси суръат бахшидан ба густариши он мегардад. Пас аз чанд сол, кашфи энергияи торик тахминашро тасдиқ кард. "Мардум аксар вақт фикр мекунанд, ки вазнинии квантӣ пешгӯиҳои санҷишаванда карда наметавонад, аммо ин ҳолатест, ки чунин кард" мегӯяд Ҷо Ҳенсон, муҳаққиқи квантӣ-вазнинии Коллеҷи Империалии Лондон. "Агар арзиши энергияи торик калонтар ё сифр мебуд, назарияи маҷмӯи сабабҳо рад карда мешуд".

    Триангулятсияҳои динамикӣ

    Бо вуҷуди ин, ин исботи ба душворӣ асосёфта набуд ва назарияи маҷмӯи сабабҳо якчанд пешгӯиҳои дигареро пешниҳод кард, ки метавонанд санҷида шаванд. Баъзе физикҳо истифодаи моделиронӣ дар компютерро самарабахштар донистанд. Ғояе, ки аз аввали солҳои 90-ум сарчашма мегирад, иборат аз он аст, ки таркибҳои номаълуми фундаменталиро бо қисмҳои хурди вақти фосилаи муқаррарӣ, ки дар баҳри пурғавғои тағирёбии квантӣ ғарқ шудаанд, тақсим кардан ва пайравӣ кардан чӣ гуна ин порчаҳо ба таври худ ба худ ба сохторҳои калонтар пайваст мешаванд.

    Аввалин талошҳо ноумед буданд, мегӯяд Ренат Лолл, физике, ки ҳоло дар Донишгоҳи Радбуди Наймегени Ҳолланд аст. Блокҳои сохтани вақти фосила гипер-пирамидаҳои оддӣ буданд - ҳамтоёни чаҳорчӯба ба тетраэдрҳои сеандоза - ва қоидаҳои часпиши моделиронӣ ба онҳо имкон доданд, ки озодона муттаҳид шаванд. Дар натиҷа як қатор "оламҳо" -и аҷибе ба вуҷуд омаданд, ки андозаи хеле зиёд (ё хеле кам) доштанд ва ба худ печида ё пора-пора шуданд. "Ин ҳама чизи ройгон буд, ки ҳеҷ чизро барнагардонд, ки ба он чизе, ки мо дар атроф мебинем, монанд буд", мегӯяд Лолл.

    Аммо, ба монанди Соркин, Лолл ва ҳамкорони ӯ дарёфтанд, ки илова кардани сабаб ҳама чизро тағйир дод. Охир, мегӯяд Лолл, андозаи вақт ба се андозаи фазо монанд нест. "Мо наметавонем дар вақти саёҳат гаштаю баргашта сафар кунем", - мегӯяд вай. Ҳамин тариқ, гурӯҳ симулятсияҳои худро барои он таъмин кард, ки эффектҳо пеш аз ба вуҷуд омаданашон натавонанд - ва муайян карданд, ки часпакҳои кайҳонӣ ба пайвастани худ ба оламҳои ҳамвори чорандоза бо хосиятҳои шабеҳи 10-и мо шурӯъ карданд.

    Ҷолиби диққат аст, ки симулятсияҳо инчунин ишора мекунанд, ки пас аз чанде пас аз таркиши Бузург, Коинот марҳилаи тифлонро танҳо бо ду андоза - яке аз фазо ва як вақт - аз сар гузаронд. Ин пешгӯиро мустақилона дигарон сохтаанд, ки муодилаҳои ҷозибаи квантиро ба даст меоранд ва ҳатто баъзеҳо, ки ба назар мерасанд, ки пайдоиши энергияи торик аломати он аст, ки Коиноти мо акнун андозаи чоруми фазоро меафзояд. Дигарон нишон доданд, ки марҳилаи дуҷониба дар ибтидои Коинот намунаҳое ба вуҷуд меорад, ки шабеҳи он дар заминаи печи кайҳонӣ дида мешуд.

    Дар ҳамин ҳол, Ван Раамсдонк дар бораи пайдоиши фазо-замон, ки ба принсипи голографӣ асос ёфтааст, ғояи тамоман дигарро пешниҳод кард. Inspired by the hologram-like way that black holes store all their entropy at the surface, this principle was first given an explicit mathematical form by Juan Maldacena, a string theorist at the Institute of Advanced Study in Princeton, New Jersey, who published 11 his influential model of a holographic universe in 1998. In that model, the three-dimensional interior of the universe contains strings and black holes governed only by gravity, whereas its two-dimensional boundary contains elementary particles and fields that obey ordinary quantum laws without gravity.

    Hypothetical residents of the three-dimensional space would never see this boundary, because it would be infinitely far away. But that does not affect the mathematics: anything happening in the three-dimensional universe can be described equally well by equations in the two-dimensional boundary, and vice versa.

    In 2010, Van Raamsdonk studied what that means when quantum particles on the boundary are 'entangled' — meaning that measurements made on one inevitably affect the other 12 . He discovered that if every particle entanglement between two separate regions of the boundary is steadily reduced to zero, so that the quantum links between the two disappear, the three-dimensional space responds by gradually dividing itself like a splitting cell, until the last, thin connection between the two halves snaps. Repeating that process will subdivide the three-dimensional space again and again, while the two-dimensional boundary stays connected. So, in effect, Van Raamsdonk concluded, the three-dimensional universe is being held together by quantum entanglement on the boundary — which means that in some sense, quantum entanglement and space-time are the same thing.

    Or, as Maldacena puts it: “This suggests that quantum is the most fundamental, and space-time emerges from it.”


    Doubly Imaged Quasar Used To Measure Universe Expansion

    The question of how quickly the universe is expanding has been bugging astronomers for almost a century. Different studies keep coming up with different answers -- which has some researchers wondering if they've overlooked a key mechanism in the machinery that drives the cosmos.

    Now, by pioneering a new way to measure how quickly the cosmos is expanding, a team led by UCLA astronomers has taken a step toward resolving the debate. The group's research is published today in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

    At the heart of the dispute is the Hubble constant, a number that relates distances to the redshifts of galaxies -- the amount that light is stretched as it travels to Earth through the expanding universe. Estimates for the Hubble constant range from about 67 to 73 kilometers per second per megaparsec, meaning that two points in space 1 megaparsec apart (the equivalent of 3.26 million light-years) are racing away from each other at a speed between 67 and 73 kilometers per second.

    "The Hubble constant anchors the physical scale of the universe," said Simon Birrer, a UCLA postdoctoral scholar and lead author of the study. Without a precise value for the Hubble constant, astronomers can't accurately determine the sizes of remote galaxies, the age of the universe or the expansion history of the cosmos.

    Most methods for deriving the Hubble constant have two ingredients: a distance to some source of light and that light source's redshift. Looking for a light source that had not been used in other scientists' calculations, Birrer and colleagues turned to quasars, fountains of radiation that are powered by gargantuan black holes. And for their research, the scientists chose one specific subset of quasars -- those whose light has been bent by the gravity of an intervening galaxy, which produces two side-by-side images of the quasar on the sky.

    Light from the two images takes different routes to Earth. When the quasar's brightness fluctuates, the two images flicker one after another, rather than at the same time. The delay in time between those two flickers, along with information about the meddling galaxy's gravitational field, can be used to trace the light's journey and deduce the distances from Earth to both the quasar and the foreground galaxy. Knowing the redshifts of the quasar and galaxy enabled the scientists to estimate how quickly the universe is expanding.

    The UCLA team, as part of the international H0liCOW collaboration, had previously applied the technique to study quadruply imaged quasars, in which four images of a quasar appear around a foreground galaxy. But quadruple images are not nearly as common -- double-image quasars are thought to be about five times as abundant as the quadruple ones.

    To demonstrate the technique, the UCLA-led team studied a doubly imaged quasar known as SDSS J1206+4332 they relied on data from the Hubble Space Telescope, the Gemini and W.M. Keck observatories, and from the Cosmological Monitoring of Gravitational Lenses, or COSMOGRAIL, network -- a program managed by Switzerland's Ecole Polytechnique Federale de Lausanne that is aimed at determining the Hubble constant.

    Tommaso Treu, a UCLA professor of physics and astronomy and the paper's senior author, said the researchers took images of the quasar every day for several years to precisely measure the time delay between the images. Then, to get the best estimate possible of the Hubble constant, they combined the data gathered on that quasar with data that had previously been gathered by their H0liCOW collaboration on three quadruply imaged quasars.

    "The beauty of this measurement is that it's highly complementary to and independent of others," Treu said.

    The UCLA-led team came up with an estimate for the Hubble constant of about 72.5 kilometers per second per megaparsec, a figure in line with what other scientists had determined in research that used distances to supernovas -- exploding stars in remote galaxies -- as the key measurement. However, both estimates are about 8 percent higher than one that relies on a faint glow from all over the sky called the cosmic microwave background, a relic from 380,000 years after the Big Bang, when light traveled freely through space for the first time.

    "If there is an actual difference between those values, it means the universe is a little more complicated," Treu said.

    On the other hand, Treu said, it could also be that one measurement -- or all three -- are wrong.

    The researchers are now looking for more quasars to improve the precision of their Hubble constant measurement. Treu said one of the most important lessons of the new paper is that doubly imaged quasars give scientists many more useful light sources for their Hubble constant calculations. For now, though, the UCLA-led team is focusing its research on 40 quadruply imaged quasars, because of their potential to provide even more useful information than doubly imaged ones.

    Sixteen other researchers from 13 institutions in seven countries contributed to the paper the research was supported in part by grants from NASA, the National Science Foundation and the Packard Foundation.


    2. Equivalence principle

    Other researchers are hoping to use gravitational wave signals to put Einstein’s general theory of relativity through even more stringent tests. One way is to investigate the equivalence principle, an assumption that gravity affects all masses in the same way.

    “In the age of GPS and space travel, where even minute deviations from the assumed theory of gravity would have major consequences, it is of enormous importance,” says XueFeng Wu of Purple Mountain Observatory in Nanjing, China.

    Erminia Calabrese, an astronomer at the University of Oxford, sees gravitational waves as a way to check whether gravity behaves as relativity predicts it should over large distances.

    “If their strength fell off with distance in a surprising way, we could detect this with the upcoming LIGO data,” she says.


    Family FAQ

    How can I manage my child’s learning while working from home?

    Consider blocking a daily schedule in a way that gives you time to get them started, whether that’s giving instruction about a topic or concept, having them start on teacher-assigned work or getting them started with an online course. Give them a series of projects or assignments to work on independently while you have a chance to work.

    As they work, if they have questions, they can write them down and continue, or move on to the next independent task. Then have a check-in time with you where you can go over their questions, check the progress of their work, etc. Perhaps repeat that schedule several times throughout the day.

    If they get stuck or finish with their tasks and you’re still working or it’s not time to check in yet, they can have a selection of other things they can do until that time. This might mean their school day is extended, but with longer or more frequent breaks throughout the day to accommodate your need to work. If you’ve got a parenting partner, try alternating whose turn it is for instruction in the morning, and alternate check-in breaks.

    I have children of varying ages. How can I get them all involved?

    It’s best to have kids working at a level that is comfortable, yet challenging, for them. Sometimes, pairing older and younger kids together for a task can yield amazing results and learning for both.

    Talk to your older children about asking good questions as they involve younger children and letting the younger children make some decisions in the process. Also, have older children demonstrate a model they’ve built for younger kids.

    Let the younger kids play with the model and ask questions of the older children. Explain to older children that one of the best ways to learn about something is to teach it and to answer the sometimes simple but tough questions a younger child will ask.

    If I can’t get to everything, what is most important?

    A full day of teaching, parenting and working is probably not in the cards for most people. Instead, consider starting with a shorter day of instruction that works for you and your child, and building up to a longer day as everyone adjusts.

    When all else fails, reading is a sure bet. Whether it’s fiction, non-fiction, comic books or magazine articles, reading or being read to is beneficial.

    If there are specific subjects that your child struggles in, or excels in, focus on those. Remember, anything you’re able to do is better than nothing.

    What if I don’t have all the listed materials for an activity?

    Many of our activity materials are quite flexible and the activities are totally doable with other materials. It's ok to substitute other materials or, if possible, leave some out. In fact, finding creative solutions to a problem is what many of our activities are about and it's something NASA engineers and scientists do every day. Make it part of the learning process!

    What questions should I ask my child about what they are doing?

    Asking your child questions is one of the best things you can do. You don’t need to have all the answers. In fact, learning alongside them can be a lot of fun – for them and for you!

    Ask them to explain what they are doing and what their goal is. Once they are done, have them show you what they’ve accomplished. Ask them: How did you go about solving this problem? Is this your first try at this? How does it work? Does it work the way you want it to? Is there something you could do to improve your design? How do you decide whether you have the best working model?

    How will I know when my child has the right answer?

    Most of our activities are discovery-based and have a number of “right” answers or positive outcomes. If the activity is an engineering challenge in which kids need to build something that works, you’ll be able to tell if they get a working model. It’s always a good idea to ask them, “Is there something you can improve on to get even better results?”

    If the activity is math-based, you can find the answers on our website, sometimes on the lesson guides. Also, keep in mind that you don’t need to have all the answers. Having kids explore and learn on their own is empowering to them and teaches them they are capable!


    Видеоро тамошо кунед: Савол Ҷавоб ДОМУЛЛО МУҲАММАДУЛЛОҲ ВА ҲОҶИ МИРЗО ҚИСМИ 2 (Июн 2022).