Kozmolojik sabit, muhtemelen yerçekimine karşı hareket eden ve birçok fizikçi tarafından eşdeğer olarak kabul edilen esrarengiz bir madde veya enerji biçimidir. karanlık enerji. Hiç kimse kozmolojik sabitin tam olarak ne olduğunu bilmiyor, ancak teoriyi evrene ilişkin gözlemlerimizle uzlaştırmak için kozmolojik denklemlerde bu gerekli.
Kozmolojik sabiti kim buldu?
Albert EinsteinÜnlü Alman-Amerikalı fizikçi, kozmolojik sabiti buldu. "evrensel sabit" olarak adlandırılan 1915'te teorisindeki belirli hesaplamaları dengelemek için bir araç olarak Genel görelilik. O zamanlar fizikçiler evrenin statik olduğuna inanıyorlardı - ne genişliyor ne de büzülüyordu - ancak Einstein'ın çalışması yerçekiminin onu ya da diğerini yapmasına neden olacağını öne sürdü. Bu nedenle, bilimsel fikir birliği ile uyum sağlamak için Einstein, kozmosu hareketsiz tutan sonuçlarına Yunanca lambda harfiyle gösterilen bir geçiştirme faktörü ekledi.
Ancak on yıldan biraz daha uzun bir süre sonra, Amerikalı astronom Edwin Hubble, galaksilerin aslında bizden uzaklaştığını fark etti ve bu da evrenin genişlediğini gösterdi. Einstein lambda'yı "en büyük hatası" olarak nitelendirdi.
İlişkili: 'Einstein'ın en büyük hatası' sonunda düzeltilmiş olabilir
Hubble'ın gözlemleri, onlarca yıldır kozmolojik bir sabite duyulan ihtiyacı reddetti, ancak bu, gökbilimciler değiştiğinde değişti. 1990'ların sonlarında uzaktaki süpernovaları incelemek, kozmosun sadece genişlemekle kalmayıp, kendi içinde hızlandığını keşfetti. genişleme. Bu fenomeni açıklamak için gereken gizemli anti-yerçekimi kuvvetini adlandırdılar "karanlık enerji."
1920'lerde, Rus fizikçi Alexander Friedmann, şimdilerde Friedmann Denklemi olarak adlandırılan ve evrenin özelliklerini evrenden itibaren tanımlayan bir denklem geliştirdi. Büyük patlama itibaren, çevrimiçi bir öğreticiye göre Georgia Eyalet Üniversitesi.
Araştırmacılar, Einstein'ın lambdasının tozunu alıp Friedmann denklemlerine ekleyerek kozmosu doğru bir şekilde modelleyebildiler - yani, hızlanan bir genişleme oranıyla. Friedmann Denklemi'nin bu versiyonu şimdi çağdaş kozmolojik teorinin belkemiğini oluşturmaktadır. ΛCDM (CDM'nin soğuk karanlık madde anlamına geldiği Lambda CDM) olarak bilinir ve bilinen tüm bileşenlerini açıklar. gerçeklik.
Peki, o zaman bu sihirli sayı nedir?
Ancak, kimse lambda'nın ne olduğunu tam olarak anlamıyor. Çoğu fizikçi değiştirilebilir olduğunu düşün karanlık enerji kavramıyla, ancak bu, işleri daha net hale getirmez çünkü karanlık enerji, bilinmeyen bir anti-yerçekimi maddesini tanımlayan bir yer tutucudur. Böylece, esasen Einstein'ın şekerleme faktörünü kullanmaya geri döndük.
Kozmolojik sabit için olası bir açıklama, modern parçacık fiziği alanında yatmaktadır. Deneyler, boş uzaya, sürekli olarak ortaya çıkan ve çıkan sayısız sanal parçacık tarafından nüfuz edildiğini doğruladı. Bu bitmek bilmeyen eylem, "vakum enerjisi" olarak bilinen şeyi ya da boşluktan kaynaklanan, evrenin dokusunda var olan bir gücü yaratır. boş zaman bu, evreni parçalara ayırabilir.
Ancak vakum enerjisini kozmolojik sabite bağlamak kolay değildir. Gökbilimciler, süpernova gözlemlerine dayanarak, karanlık enerjinin, evrendeki her şeyi milyarlarca yıl boyunca birbirinden ayırmaya yetecek kadar küçük ve sakin bir değere sahip olması gerektiğini tahmin ediyor.
Yine de bilim adamları sanal parçacıktan ortaya çıkması gereken enerji miktarını hesaplamaya çalıştıklarında hareket, süpernova verilerinden 120 büyüklük sırası daha büyük bir sonuç ortaya çıkardılar. önermek.
İlişkili: Fizik tarihindeki en kötü teorik tahmin
Bilmeceye ek olarak, bazı araştırmacılar kozmolojik sabitin hiç de sabit olmayabileceğini, bunun yerine zamanla değiştiğini veya dalgalandığını öne sürdüler. Bu teori öz olarak adlandırılır ve bazı projeler, örneğin Karanlık Enerji Araştırması, şu anda herhangi bir gözlemsel desteği olup olmadığını görmek için kesin gözlemler yapıyor.
Bu arada kozmologlar lambda kullanmaya devam edecekler. Ne olduğunu bilmiyor olabilirler ama evreni anlamlı kılmak için ona ihtiyaçları olduğunu biliyorlar.
Ek kaynaklar:
- NASA'nın ilgili sayfasına göz atın kozmolojik sabit.
- Bkz vakum enerji yoğunluğunun teknik açıklaması UCLA'dan.
- YouTube kanalı dakika fizik açıklar Einstein'ın en büyük hatası İşte.