A stacionárius univerzum elmélete

A Steady State elmélet , a Végtelen Univerzum elmélet vagy a folyamatos teremtés egy kozmológiai  modell , amelyet 1948 óta dolgoztak ki Fred Hoyle , Thomas Gold , Herman Bondi és mások az Ősrobbanás elmélet alternatívájaként . E modell szerint az Univerzum tágulásával folyamatosan új anyag jön létre a táguló galaxisok között, és így nemcsak térben, hanem időben is megfigyelhető a kozmológiai elv .

A modellt az 1950-es és 1960-as években igen nagy támogatottság övezte a kozmológusok körében, de a CMB felfedezése drasztikusan csökkentette támogatóinak számát az 1960-as évek végén. Jelenleg ennek az elméletnek gyakorlatilag nincs támogatója. .

Másrészt a CMB lehet az álló Univerzum átlagos zaja. Az ok, amiért csak fiatal galaxisokat látunk a távolban , a Hubble-törvény következménye : a távolabbi galaxisoknak fiatal korukban sikerült túlrepülniük az eseményhorizonton (~ 13,7 milliárd fényév), így nem láthatók.

Számítások

Az intergalaktikus tér sűrűsége 10 3 atom/m 3 .

A gömb sugara, amelyen a tárgyak fénysebességgel távolodnak tőlünk ( a Hubble-törvény szerint ), 13,7 milliárd fényév, i.e. 13,7 * 10 9 * 9 460 730 472 580 800 \u003d 129 612 007 474 356 960 000 000 000 méter.

Ennek a gömbnek a belső térfogata 4 /3⋅π⋅(129 612 007 474 356 960 000 000 000 ) 3 = 9,120619140652851419133961285141913396136793474713961367938471379348

Az intergalaktikus térben lévő atomok teljes száma (ha figyelmen kívül hagyjuk a galaxisokat): 9,121⋅10 78 ⋅10 3 = 9,121⋅10 81 atom. Ez a szám nagyon hasonlít az Univerzum megfigyelhető részének más módon számított atomszámához (4⋅10 79 -től 10 81 -ig ).

Ebben az esetben körülbelül 4π⋅(129 612 007 474 356 960 000 000 000) 2 ⋅ 300 000 000 10 3 = 6,333 10 64 atom (az eseményhorizont 1 gömb sugarán belül)

Ezen elmélet szerint a gömb belsejében lévő vákuumból másodpercenként ugyanannyi atomnak (hidrogénnek, mivel más atomok általában a csillagok belsejében szintetizálódnak) kell kilépnie. Ekkor azt kapjuk, hogy 1 m 3 -ben átlagosan 9,121⋅10 78 / (6,333⋅10 64 ) = 1,440⋅10 14 másodpercenként vagy majdnem 4 566 372 évenként jelenik meg egy hidrogénatom . Ha egy proton és egy elektron megjelenése egyformán valószínű, akkor ezen részecskék bármelyike ​​átlagosan 2 283 186 évente jelenik meg.

Az idő számértékének általános képlete 1 m 3 -re vagy térfogatra 1 atomra másodpercenként: S=R/(3ρc), ahol R az eseményhorizont távolsága, ρ az atomok átlagos sűrűsége az Univerzumban, c a fénysebesség, értékek SI-ben. Ha az elmélet helyes, akkor a számítások eredményeként azt kapjuk, hogy 7,20⋅10 térfogatban 13 m 3 1 elektronnak vagy protonnak kell megjelennie másodpercenként. Ez a térfogat egy 25 808 m sugarú gömbnek vagy egy 41 602 m oldalhosszúságú kockának felel meg.

Így például a Föld belsejében (térfogat 1,08321⋅10 21 m 3 ) másodpercenként 1,504⋅10 7 proton és elektron együttesen jelenik meg. Ez 1,259⋅10-20 kg /s vagy 3,971⋅10-13 kg /év vagy 1 kg tömegnek felel meg minden 2 518 569 291 820 évben vagy 1803 mg-os tömegnek a Föld kialakulása óta.

Jegyzet.

A számítások más adatokkal is elvégezhetők:

vegyük a gömb sugarát a Hubble térfogata szerint : 13,8 milliárd fényév (és nem 13,7);

a barionok (protonok és neutronok) sűrűsége legalább 0,25 ⋅ m -3 maximum 0,5 ⋅ m -3 értékre vehető az [1] előadás szerint . Mivel nincs adat a neutronok számáról, ezekből az adatokból lehetetlen a protonok és elektronok pontos értékét megállapítani. De mivel az anyag jelentős részét a hidrogén teszi ki, 0,25 atom/m 3 közelébe kell hajolni . Ezekre az adatokra azt kapjuk, hogy 1 m 3 -ben 1 elektron vagy proton megjelenésének ideje S/2 = 290129067825811200 s vagy 9,2⋅10 9 év.

Egy másik példa: az az idő, ami alatt egy extra csillag keletkezik a Tejútrendszerben (átlagosan). A Tejútrendszer 100 000 fényév átmérőjű és 1000 fényév vastagságú kör alakú korong alakú. Ezért a térfogata 6,6506 ⋅ 10 60 m 3 . Következésképpen másodpercenként átlagosan 4,6185 ⋅ 10 46 hidrogénatom jelenik meg benne . Ha egy átlagos vörös törpe (a leggyakoribb csillagtípus) tömegét 0,20 M ☉-nak vesszük, akkor tömege 0,20 ⋅ 1,9885 ⋅ 10 30 kg = 3,9770 ⋅ 10 29 kg vagy 2,3814 ⋅ 2,3814 ⋅ hidrogénatom10 . Ekkor azt kapjuk, hogy átlagosan egy új csillag (vörös törpe) kialakulása (2,3814 ⋅ 10 56 )/(4,6185 ⋅ 10 46 ) s = 5,1562 ⋅ 10 9 s, vagyis megközelítőleg 163 év.

Kísérletek a hipotézis tesztelésére

Tapasztalat #1

A fenti számítások alapján egy egyszerű kísérlet végezhető: válasszunk ki egy érzékeny detektorokkal (például neutrínókat észlelő földalatti bunkerekkel) megtöltött térfogatot, és ellenőrizzük, hogy nincsenek-e „extra” elektronok és protonok (vagy hidrogénatomok, ha a térfogatot reakció tölti ki) amely például nem lép be a hidrogénbe) megjelenik a víz. Ekkor a hidrogén, mint egy könnyű gáz, a tetején egy buborékban gyűlik össze, ha az edény alakja például kúp alakú).

Tapasztalat #2

Vegyünk egy nagy térfogatú paralelepipedon alakú edényt, amely kívülről áthatolhatatlan a sugárzás, az atomok, az egyes elektronok és a protonok számára. Hozz létre benne vákuumot. Az elektronokkal és protonokkal való ütközések detektorai a paralelepipedon két ellentétes falára vannak rögzítve. Ekkor a paralelepipedon mögött erős elektromágneses térerőt kell létrehozni, hogy a megjelenő protonok (az elmélet szerint) az egyik falba, az elektronok a másikba mozduljanak. Ezután számolja meg, hogy hány elektron és proton ütközik (a kísérlet megkezdése után rövid időn belül) a megfelelő detektorokkal. Ez a kísérlet az elsőhöz hasonlóan mélyen a Föld felszíne alatt is elvégezhető. Az egyetlen nehézség: hosszú ideig kis térfogattal (lásd a kocka oldalát fent), de ha a kísérletet 1 évig nyújtja, hogy havonta 1 részecskét rögzítsen, akkor egy 302 méteres oldalú kocka lesz. elég.

Lásd még

• fáradt fény

Jegyzetek

1. ↑ Valerij Rubakov: "Honnan származik az Univerzumban lévő anyag?" 1:32  (orosz)  ? . Letöltve: 2021. június 10. Az eredetiből archiválva : 2021. június 10.  (határozatlan)

Irodalom

• Hoyle, F. Egy másik megközelítés a kozmológiához / F. Hoyle, G. Burbidge, JV Narlikar. - Cambridge University Press , 2000. - ISBN 978-0-521-66223-9 .
• Mitton, S. Konfliktus a kozmoszban: Fred Hoyle élete a tudományban. - Joseph Henry Press , 2005. - ISBN 978-0-309-09313-2 .
• Mitton, S. Fred Hoyle: Élet a tudományban . - Aurum Press , 2005. - ISBN 978-1-85410-961-3 .
• Narlikar, Jayant. Tények és spekulációk a kozmológiában / Jayant Narlikar, Geoffrey Burbidge. - Cambridge University Press , 2008. - ISBN 978-0521865043 .

Szótárak és enciklopédiák	Nagy katalán Nagy norvég Britannica (online) Britannica (online) Universalis