Стационарная модель

редактировать
Модель эволюции Вселенной

В космологии стационарная модель является альтернативой теории Большого взрыва теории эволюции Вселенной. В стационарной модели плотность материи в расширяющейся Вселенной остается неизменной из-за непрерывного создания материи, что соответствует идеальному космологическому принципу, принципу, который утверждает, что наблюдаемая вселенная практически одинакова в любое время и в любом месте.

Хотя модель устойчивого состояния пользовалась некоторой поддержкой меньшинства в научном мейнстриме до середины 20-го века, сейчас она отвергается подавляющим большинством космологов, астрофизиков и астрономы, поскольку данные наблюдений указывают на горячую космологию Большого взрыва с конечным возрастом Вселенной, который не предсказывает стационарная модель.

Содержание

  • 1 История
  • 2 Наблюдательные тесты
    • 2.1 Подсчет радиоисточников
    • 2.2 Космический микроволновый фон
  • 3 Квазистационарное состояние
  • 4 Примечания и цитаты
  • 5 Дополнительная литература

История

В 13 веке Сигер из Брабанта написал диссертацию «Вечность мира», в которой утверждалось, что не было ни первого человека, ни первого экземпляра какой-либо конкретной сущности: физическая вселенная есть таким образом, без какого-либо первого начала, а значит, вечный. Взгляды Сигера были осуждены папой в 1277 г..

Космологическое расширение было первоначально обнаружено посредством наблюдений Эдвина Хаббла. Теоретические расчеты также показали, что статическая вселенная, смоделированная Эйнштейном (1917), была нестабильной. Современная теория Большого взрыва - это теория, согласно которой Вселенная имеет конечный возраст и со временем эволюционировала за счет охлаждения, расширения и образования структур в результате гравитационного коллапса.

Модель стационарного состояния утверждает, что, хотя Вселенная расширяется, она, тем не менее, не меняет своего внешнего вида с течением времени (идеальный космологический принцип ); у вселенной нет ни начала, ни конца. Для этого необходимо, чтобы материя постоянно создавалась, чтобы плотность Вселенной не уменьшалась. Влиятельные статьи по установившейся космологии были опубликованы Германом Бонди, Томасом Голдом и Фредом Хойлом в 1948 году.

Теперь это известно что Альберт Эйнштейн считал стационарную модель расширяющейся Вселенной, как указано в рукописи 1931 года, за много лет до Хойла, Бонди и Голда. Однако он быстро отказался от этой идеи.

Наблюдательные тесты

Подсчет радиоисточников

Проблемы со стационарной моделью начали возникать в 1950-х и 60-х годах, когда наблюдения начал поддерживать идею о том, что Вселенная на самом деле меняется: яркие радиоисточники (квазары и радиогалактики ) были обнаружены только на больших расстояниях (следовательно, могли существовать только в далеком прошлом)), а не в более близких галактиках. В то время как теория Большого взрыва предсказывала то же самое, стационарная модель предсказывала, что такие объекты будут обнаружены по всей Вселенной, в том числе вблизи нашей галактики. К 1961 году статистические тесты, основанные на обзорах радиоисточников, исключили стационарную модель в умах большинства космологов, хотя некоторые сторонники устойчивого состояния настаивали на том, что радиоданные были подозрительными.

Космический микроволновый фон

Для большинства космологов окончательное опровержение стационарной модели пришло с открытием космического микроволнового фона излучения в 1964 году, которое было предсказано по теории Большого взрыва. В стационарной модели микроволновое фоновое излучение объясняется светом древних звезд, рассеянным галактической пылью. Однако уровень космического микроволнового фона очень равномерен во всех направлениях, что затрудняет объяснение того, как он может быть создан многочисленными точечными источниками, а микроволновое фоновое излучение не демонстрирует признаков таких характеристик, как поляризация, которые обычно связаны с рассеянием. Более того, его спектр настолько близок к спектру идеального чёрного тела, что вряд ли он может быть сформирован суперпозицией вкладов множества пылевых сгустков при разных температурах, а также при разных красных смещениях. Стивен Вайнберг писал в 1972 году:

Модель устойчивого состояния, похоже, не согласуется с наблюдаемой зависимостью dL от z или с подсчетом источников... В некотором смысле, это несогласие является заслугой модели; единственная среди всех космологий модель установившегося состояния дает такие определенные предсказания, что их можно опровергнуть даже при наличии ограниченных данных наблюдений, имеющихся в нашем распоряжении. Модель устойчивого состояния настолько привлекательна, что многие из ее сторонников все еще сохраняют надежду на то, что доказательства против нее в конечном итоге исчезнут по мере улучшения наблюдений. Однако если космическое микроволновое излучение... действительно является излучением черного тела, трудно будет сомневаться в том, что Вселенная эволюционировала из более горячей и плотной ранней стадии.

Со времени этого открытия считается, что теория Большого взрыва дает лучшее объяснение происхождения Вселенной. В большинстве астрофизических публикаций Большой взрыв неявно признается и используется в качестве основы для более полных теорий.

Квазистационарная космология

Квазистационарная космология (QSS) была предложена в 1993 году Фредом Хойлом, Джеффри Бербидж и Джаянт В. Нарликар как новое воплощение идеи устойчивого состояния, призванной объяснить дополнительные особенности, не учтенные в первоначальном предложении. Модель предлагает очаги творения, происходящие с течением времени во вселенной, иногда называемые мини-взрывами, мини-событиями творения или маленькими взрывами. После наблюдения ускоряющейся Вселенной в модель были внесены дальнейшие модификации.

Астрофизик и космолог Нед Райт указал на недостатки в модель. Эти первые комментарии вскоре были опровергнуты сторонниками. Райт и другие основные космологи, проводящие обзор QSS, указали на новые недостатки и несоответствия с наблюдениями, оставленные без объяснения сторонниками.

Примечания и цитаты

Дополнительная литература

Последняя правка сделана 2021-06-09 10:22:19
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте