חוק האבל. היסטוריה ומהות הגילוי המדעי

גילויים מדעיים חשובים ביותר
ספרייה חינם / מדריך / התגליות המדעיות החשובות ביותר

חוק האבל. היסטוריה ומהות הגילוי המדעי

התגליות המדעיות החשובות ביותר

"ב-1744, האסטרונום השוויצרי דה צ'זו ובאופן עצמאי ב-1826 אולברס ניסחו את הפרדוקס הבא", כותב ט' רג' בספרו, "מה שהוביל למשבר של המודלים הקוסמולוגיים התמימים דאז. תארו לעצמכם שהמרחב סביב כדור הארץ הוא אינסופי. , נצחי ובלתי משתנה ושהוא מלא באופן אחיד בכוכבים, וצפיפותם קבועה בממוצע.בעזרת חישובים פשוטים, סזו ואולברס הראו שכמות האור הכוללת הנשלחת לכדור הארץ על ידי כוכבים צריכה להיות אינסופית, בשל כך שמי הלילה לא יהיו שחורים, אלא, בלשון המעטה, מוצפים באור. כדי להיפטר מהפרדוקס שלהם, הם הניחו את קיומן של ערפיליות אטומות עצומות נודדות בחלל, המסתירות את הכוכבים הרחוקים ביותר. למעשה, אין יציאה מהמצב: על ידי קליטת אור מכוכבים, הערפיליות יתחממו באופן לא רצוני ועצמן פולטות אור זהה לכוכבים.

אז אם העיקרון הקוסמולוגי נכון, אז אנחנו לא יכולים לקבל את הרעיון של אריסטו על יקום נצחי ובלתי משתנה. כאן, כמו במקרה של תורת היחסות, נראה שהטבע מעדיף סימטריה בהתפתחותה, ולא את השלמות האריסטוטלית המדומה.

עם זאת, המכה החמורה ביותר לבלתי הפרה של היקום נפלה לא על ידי תיאוריית האבולוציה של הכוכבים, אלא על ידי תוצאות המדידות של המהירויות הנסוגות של הגלקסיות שהושגו על ידי האסטרונום האמריקאי הגדול אדווין האבל.

אדווין האבל (1889–1953) נולד בעיירה הקטנה מארשפילד, מיזורי, לג'ון פאוול האבל, סוכן ביטוח, ולאשתו, וירג'יניה לי ג'יימס. אדווין החל להתעניין באסטרונומיה מוקדם, כנראה בהשפעת סבו מצד אמו, שבנה לעצמו טלסקופ קטן.

אדווין סיים את בית הספר התיכון ב-1906. בגיל שש עשרה, האבל נכנס לאוניברסיטת שיקגו, שהייתה אז אחד מעשרת מוסדות החינוך הטובים ביותר בארצות הברית. האסטרונום פ.ר. מולטון, מחבר התיאוריה הידועה על מקור מערכת השמש. הייתה לו השפעה רבה על הבחירה הנוספת של האבל.

לאחר שסיים את לימודיו באוניברסיטה, האבל הצליח לקבל מלגת רודוס ולצאת לאנגליה לשלוש שנים כדי להמשיך את השכלתו. עם זאת, במקום מדעי הטבע, הוא נאלץ ללמוד משפטים בקיימברידג'.

בקיץ 1913 חזר אדווין למולדתו, אך מעולם לא הפך לעורך דין. האבל שאף למדע וחזר לאוניברסיטת שיקגו, שם במצפה הכוכבים של ירק, בהדרכתו של פרופסור פרוסט, הוא הכין עבודת דוקטורט לדוקטורט. עבודתו הייתה מחקר סטטיסטי של ערפיליות ספירליות חלשות בכמה חלקים בשמים ולא הייתה מקורית במיוחד. אבל כבר אז האבל שיתף את הדעה ש"ספירלות הן מערכות כוכבים במרחקים הנמדדים לרוב במיליוני שנות אור".

באותה תקופה התקרב אירוע גדול באסטרונומיה - מצפה הכוכבים הר וילסון, שבראשו עמד המארגן המדהים של המדע D.E. הייל, התכונן להזמנת הטלסקופ הגדול ביותר - רפלקטור של מאה אינץ' (250 ס"מ - בערך אוט.). בין היתר קיבל האבל הזמנה לעבוד במצפה הכוכבים. אולם באביב 1917, כשהשלים את עבודת הדוקטורט שלו, נכנסה ארצות הברית למלחמת העולם הראשונה. המדען הצעיר דחה את ההזמנה והתנדב לצבא. כחלק מחיל המשלוח האמריקני, מייג'ור האבל הגיע בסופו של דבר לאירופה בסתיו 1918, זמן קצר לפני תום המלחמה, ולא הספיק לקחת חלק בפעולות האיבה. בקיץ 1919 התפרק האבל ומיהר לפסדינה כדי לקבל את הזמנתו של הייל.

במצפה הכוכבים החל האבל לחקור ערפיליות, והתמקד תחילה בעצמים הנראים בלהקת שביל החלב.

באנתולוגיה "ספר המקורות הראשוניים על אסטרונומיה ואסטרופיזיקה, 1900-1975" מאת ק. לאנג ו-או. ג'ינגריך (ארה"ב), ששחזרה את המחקר הבולט ביותר במשך שלושה רבעים של המאה העשרים, מוצבות שלוש יצירות האבל, ו הראשון שבהם הוא עבודה על סיווג של ערפיליות חוץ-גלקטיות. השניים האחרים מתייחסים לביסוס טבען של ערפיליות אלו ולגילוי חוק ההיסט לאדום.

בשנת 1923 החל האבל לצפות בערפילית בקבוצת הכוכבים אנדרומדה עם מחזירי אור בגודל 6822 ו-XNUMX אינץ'. המדען הגיע למסקנה שערפילית אנדרומדה הגדולה היא אכן מערכת כוכבים נוספת. האבל השיג את אותן תוצאות עבור ערפילית MOS XNUMX וערפילית המשולש.

למרות שמספר אסטרונומים התוודעו במהרה לתגליתו של האבל, ההודעה הרשמית פורסמה רק ב-1 בינואר 1925, כאשר ג'י רסל קרא את הדו"ח של האבל בקונגרס של האגודה האמריקאית לאסטרונומיה. האסטרונום המפורסם ד' סטבינס כתב שדו"ח האבל "הרחיב את נפח העולם החומרי פי מאה ובהחלט פתר את המחלוקת הארוכה לגבי טבען של הספירלות, והוכיח כי מדובר בקבוצות ענקיות של כוכבים, כמעט דומות בגודלן לגלקסיה שלנו. ." כעת הופיע היקום בפני אסטרונומים כחלל מלא באיי כוכבים - גלקסיות.

כבר מוסד אחד של הטבע האמיתי של הערפיליות קבע את מקומו של האבל בהיסטוריה של האסטרונומיה. אבל הישג יוצא דופן עוד יותר נפל בחלקו - גילוי חוק ההיסט לאדום.

מחקרים ספקטרליים של "ערפיליות" ספירליות ואליפטיות החלו בשנת 1912 על בסיס שיקולים כאלה,1 אם הם באמת ממוקמים מחוץ לגלקסיה שלנו, אז הם לא משתתפים בסיבוב שלה ולכן המהירויות הרדיאליות שלהם יצביעו על תנועת השמש . היה צפוי כי מהירויות אלו יהיו בסדר גודל של 200-300 קילומטרים לשנייה, כלומר, הן יתאימו למהירות השמש סביב מרכז הגלקסיה.

בינתיים, למעט כמה יוצאי דופן, המהירויות הרדיאליות של גלקסיות התבררו כגבוהות בהרבה: הן נמדדו באלפי ועשרות אלפי קילומטרים לשנייה.

באמצע ינואר 1929, בהליכי האקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית, הציג האבל הערה קצרה שכותרתה "על הקשר בין המרחק למהירות הרדיאלית של ערפיליות חוץ-גלקטיות". באותה תקופה, להאבל כבר הייתה היכולת להתאים את המהירות של גלקסיה למרחק שלה עבור 36 עצמים. התברר ששתי הכמויות הללו קשורות בתנאי המידתיות הישירה: המהירות שווה למרחק כפול בקבוע האבל.

ביטוי זה נקרא חוק האבל. המדען בשנת 1929 קבע את הערך המספרי של קבוע האבל ב-500 ק"מ / (שניה x MPc). עם זאת, הוא עשה טעות בקביעת המרחקים לגלקסיות. לאחר תיקונים וחידודים חוזרים ונשנים של מרחקים אלה, הערך המספרי של קבוע האבל נחשב כעת ל-50 ק"מ/(שניות x MPc).

מצפה הכוכבים הר וילסון החל לקבוע את המהירויות הרדיאליות של גלקסיות מרוחקות מתמיד. עד 1936, מ. הומסון פרסם נתונים עבור מאה ערפיליות. מהירות שיא של 42 קילומטרים לשנייה נרשמה מחבר בצביר מרוחק של גלקסיות באורסה מייג'ור. אבל זה כבר היה הגבול של טלסקופ ה-000 אינץ'. היה צורך בכלים חזקים יותר.

"אתה יכול לגשת לסוגיית הרחבת האבל של הקוסמוס באמצעות תמונות מוכרות ואינטואיטיביות יותר", אומר ט.רג'. "לדוגמה, דמיינו חיילים מסודרים בשורה על ריבוע כלשהו במרווח של מטר אחד. כך שהמרווח הזה יגדל ל- 1 מטר. בכל אופן ביצוע הפקודה, המהירות היחסית של שני חיילים העומדים זה ליד זה תהיה 2 מ'/דקה, והמהירות היחסית של שני חיילים העומדים במרחק של 1 מטר אחד מהשני תהיה 100 מ'/ דקה , אם ניקח בחשבון שהמרחק ביניהם יגדל מ-100 ל-100 מטרים. לפיכך, מהירות ההסרה ההדדית היא פרופורציונלית למרחק. שימו לב שלאחר הרחבת השורות, העיקרון הקוסמולוגי נשאר בתוקף: "חייל גלקסיות" עדיין מפוזרות באופן שווה, ואותן פרופורציות בין מרחקים הדדיים שונים.

החיסרון היחיד של ההשוואה שלנו הוא שבפועל אחד החיילים תמיד עומד ללא תנועה במרכז הכיכר, בעוד השאר מתפזרים במהירויות גדולות יותר, ככל שהמרחק מהם למרכז גדול יותר. בחלל, לעומת זאת, אין אבני דרך שלגביהן ניתן לבצע מדידות מוחלטות של מהירות; הזדמנות כזו מונעת מאיתנו תורת היחסות: כל אחד יכול להשוות את תנועתו רק לתנועת ההולכים לידו, ויחד עם זאת ייראה לו שהם בורחים ממנו.

אנו רואים, אפוא, שחוק האבל מבטיח שהעיקרון הקוסמולוגי יישאר ללא שינוי בכל עת, וזה מאשש אותנו בדעה שגם החוק וגם העיקרון עצמו תקפים.

דוגמה נוספת לתמונה אינטואיטיבית היא פיצוץ של פצצה; במקרה זה, ככל שהשבר יעוף מהר יותר, כך הוא יעוף רחוק יותר. רגע לאחר הפיצוץ עצמו, אנו רואים שהשברים מחולקים בהתאם לחוק האבל, כלומר המהירויות שלהם פרופורציונליות למרחקים. אולם כאן העיקרון הקוסמולוגי מופר, כי אם נתרחק מספיק מאתר הפיצוץ, לא נראה שום שברים. בדרך זו מוצע המונח המפורסם ביותר בקוסמולוגיה המודרנית "המפץ הגדול". לפי רעיונות אלו, לפני כ-20 מיליארד שנה נאסף כל החומר של היקום בנקודה אחת, ממנה החלה ההתפשטות המהירה של היקום לגדלים מודרניים.

חוק האבל הוכר כמעט מיד במדע. המשמעות של גילוי האבל זכתה להערכה רבה איינשטיין. בינואר 1931 הוא כתב: "התצפיות החדשות של האבל והומסון על ההסטה לאדום... מתקבלות על הדעת שהמבנה הכללי של היקום אינו נייח".

התגלית של האבל השמידה לבסוף את הרעיון שהיה קיים מאז תקופת אריסטו על יקום סטטי ובלתי ניתן לערעור. נכון לעכשיו, חוק האבל משמש לקביעת המרחקים לגלקסיות וקוואזרים רחוקים.

מחבר: סאמין ד.ק.

אנו ממליצים על מאמרים מעניינים סעיף התגליות המדעיות החשובות ביותר:

▪ חשמל בבעלי חיים

▪ סיווג גלקסיות

▪ פוטוסינתזה

ראה מאמרים אחרים סעיף התגליות המדעיות החשובות ביותר.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

קיומו של כלל אנטרופיה להסתבכות קוונטית הוכח 09.05.2024

מכניקת הקוונטים ממשיכה להדהים אותנו עם התופעות המסתוריות והתגליות הבלתי צפויות שלה. לאחרונה הציגו ברטוס רגולה ממרכז RIKEN למחשוב קוונטי ולודוביקו לאמי מאוניברסיטת אמסטרדם תגלית חדשה הנוגעת להסתבכות קוונטית והקשר שלה לאנטרופיה. להסתבכות קוונטית יש תפקיד חשוב במדע ובטכנולוגיה של מידע קוונטי מודרני. עם זאת, מורכבות המבנה שלו הופכת את ההבנה והניהול שלו למאתגרים. התגלית של רגולוס ולמי מראה שההסתבכות הקוונטית פועלת לפי כלל אנטרופיה דומה לזה של מערכות קלאסיות. תגלית זו פותחת נקודות מבט חדשות בתחום מדע וטכנולוגיה של מידע קוונטי, ומעמיקה את הבנתנו את ההסתבכות הקוונטית והקשר שלה לתרמודינמיקה. תוצאות המחקר מצביעות על אפשרות הפיכה של טרנספורמציות של הסתבכות, מה שיכול לפשט מאוד את השימוש בהן בטכנולוגיות קוונטיות שונות. פתיחת כלל חדש ... >>

מזגן מיני Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

הקיץ הוא זמן להירגעות ולנסיעות, אבל לעתים קרובות החום יכול להפוך את הזמן הזה לייסורים בלתי נסבלים. הכירו מוצר חדש מבית סוני - מזגן המיני Reon Pocket 5, המבטיח להפוך את הקיץ לנוח יותר עבור המשתמשים בו. סוני הציגה מכשיר ייחודי - המיני-מרכך Reon Pocket 5, המספק קירור הגוף בימים חמים. בעזרתו, המשתמשים יכולים ליהנות מקרירות בכל זמן ובכל מקום פשוט על ידי לענוד אותו על צווארם. מזגן מיני זה מצויד בהתאמה אוטומטית של מצבי פעולה, כמו גם בחיישני טמפרטורה ולחות. הודות לטכנולוגיות חדשניות, Reon Pocket 5 מתאים את פעולתו בהתאם לפעילות המשתמש ולתנאי הסביבה. משתמשים יכולים להתאים בקלות את הטמפרטורה באמצעות אפליקציה ייעודית לנייד המחוברת באמצעות Bluetooth. בנוסף, זמינים לנוחות חולצות טי ומכנסיים קצרים בעיצוב מיוחד, אליהם ניתן לחבר מזגן מיני. המכשיר יכול הו ... >>

אנרגיה מהחלל עבור ספינת הכוכבים 08.05.2024

ייצור אנרגיה סולארית בחלל הופך לאפשרי יותר עם כניסתן של טכנולוגיות חדשות ופיתוח תוכניות חלל. ראש הסטארט-אפ Virtus Solis שיתף את החזון שלו להשתמש בספינת הכוכבים של SpaceX כדי ליצור תחנות כוח מסלוליות המסוגלות להניע את כדור הארץ. הסטארט-אפ Virtus Solis חשף פרויקט שאפתני ליצירת תחנות כוח מסלוליות באמצעות ספינת הכוכבים של SpaceX. רעיון זה עשוי לשנות באופן משמעותי את תחום הפקת האנרגיה הסולארית, ולהפוך אותו לנגיש וזול יותר. ליבת התוכנית של הסטארט-אפ היא להפחית את עלות שיגור לוויינים לחלל באמצעות Starship. פריצת דרך טכנולוגית זו צפויה להפוך את ייצור אנרגיה סולארית בחלל לתחרותי יותר עם מקורות אנרגיה מסורתיים. Virtual Solis מתכננת לבנות פאנלים פוטו-וולטאיים גדולים במסלול, באמצעות Starship כדי לספק את הציוד הדרוש. עם זאת, אחד האתגרים המרכזיים ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

אופניים מסוקסים 09.02.2011

אופניים מתקפלים אינם חדשים, אבל המעצב האנגלי הצעיר קווין סקוט הגה גישה חדשה שפותרת גם את בעיית גניבת האופניים.

שני אלמנטי המסגרת בעיצובו עשויים באורך קצר של צינורות המתוחים על כבל חזק ומתוח. בנהיגה, מסגרת כזו פועלת כמו מסגרת רגילה. בחניון רוכב האופניים משחרר את הכבלים, עוטף את רכבו סביב כל עמוד ומנעול את שני הגלגלים. כדי להחזיר את האופניים למצב עבודה, יש צורך להדק שוב את הכבלים, עבורם יש כננת מיניאטורית על המסגרת.

עם ממוצע של 52 אופניים שנגנבים מדי יום בלונדון לבדה, הדגם של סקוט צפוי להיות מבוקש.

עוד חדשות מעניינות:

▪ רפואה לזקנה

▪ תמונות סלפי תכופות מדברות על בעיות בחיים האינטימיים

▪ מנוע רקטי רב פעמי

▪ ערכת שבבים חדשה לטלוויזיה צבעונית בחדות גבוהה

▪ נוזלים יוניים מחפשים דרך לאנשי עסקים בריטים

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ סעיף האתר עבודות חשמל. בחירת מאמרים

▪ כתבה גינה במרפסת. טיפים למאסטר הבית

▪ מאמר מה הם מולים? תשובה מפורטת

▪ מאמר מכונאי משאבות טכנולוגיות. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה

▪ מאמר ווסת כוח Triac. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר צעיף גדול - מארבעה קטנים. פוקוס סוד

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר