მეცნიერება

ოჰ, ეს გასაოცრად ლამაზი კოსმოსი

კოსმოსი ზოგჯერ ძალიან უცნაურ და გაუგებარ რაღაც-რაღაცებსაც გვთავაზობს.

 

 

კოსმოსი გასაოცრად ლამაზია და ამავე დროს საოცრად იდუმალი. პლანეტები ტრიალებენ ვარსკვლავების გარშემო, რომლებიც კვდებიან და ისევ ქრებიან. გალაქტიკაში ყველაფერი ზემასიური შავი ხვრელის გარშემო ტრიალებს, რომელიც ნელა შეისრუტავს ყველაფერს, რაც კი მის ახლოს ჩაივლის, მაგრამ კოსმოსი ზოგჯერ ძალიან უცნაურ და გაუგებარ რაღაც-რაღაცებსაც გვთავაზობს.

წითელი კვადრატის ნისლეული

კოსმოსში ობიექტები უმეტესად საკმაოდ მომრგვალებული ფორმისანი არიან. პლანეტების, ვარსკვლავების, გალაქტიკებისა და ორბიტების ფორმა _ ყველაფერი წრეს მოგვაგონებს. მაგრამ წითელი კვადრატის ნისლეული _ გაზის ეს ღრუბელი _ საკმაოდ საინტერესო ფორმისაა _ კვადრატულია. ადვილი წარმოსადგენია, ალბათ, როგორ გაოცდებოდნენ ასტრონომები, რადგან ობიექტები კოსმოსში თითქოს (იმის მიხედვით თუ ვიმსჯელებთ, რასაც თვალით ვხედავთ) არ უნდა იყონ კვადრატულნი.
თუმცა ეს ნისლეული სინამდვილეში მთლად კვადრატიც არ არის. თუკი გამოსახულებას ყურადღებით დავაკვირდებით, შევამჩნევთ, რომ ასეთი ფორმა ორი კონუსის წვეროებით ერთმანეთთან შეხებითაა მიღებული, თუმცა მაინც გასაკვირია _ ჩვენს ღამეულ ცაზე ხომ არც თუ ისე ბევრი კონუსია.
მოკლედ, ეს ქვიშის საათის ფორმის მქონე ნისლეული ცის კაბადონზე ძალიან კაშკაშებს, რადგანაც სწორედ მის ცენტრში ვარსკვლავი იმყოფება – იქ, სადაც კონუსები ერთდებიან. სრულიად შესაძლებელია, რომ ეს ვარსკვლავი აფეთქდა და ზეახალი გახდა, რის შედეგადაც კონუსების ბოლოში წრეებმა უფრო ინტენსიურად იწყეს კაშკაში.

გალაქტიკების შეჯახება

კოსმოსში ყველაფერი გამუდმებით მოძრაობს – ორბიტაზე, თავისი ღერძის გარშემო, ანდა უბრალოდ სივრცეში. სწორედ ამ მიზეზითა და კიდევ მიზიდულობის წარმოუდგენელი ძალის წყალობით _ გალაქტიკები გამუდმებით ეჯახებიან ერთმანეთს.. და როცა მილიარდობით ვარსკვლავის შემცველი გალაქტიკა ეჯახება ერთმანეთს, ალბათ, იკითხავთ, ლოკალური კატასტროფა ხდება თუ კიდევ უფრო უარესი რამ?
სინამდვილეში კი ორი გალაქტიკის დაჯახებისას იმის ალბათობა, რომ ორი ვარსკვლავი დაეჯახება ერთმანეთს, პრაქტიკულად, ნულის ტოლია, საქმე ისაა, რომ თუმცა თავისთავად კოსმოსი ძალიან დიდია (და გალაქტიკებიც ასევე), იგი ასევე საკმაოდ ცარიელია. სწორედ ამიტომაც ეძახიან მას `კოსმოსურ სივრცეს~. მართალია, ჩვენი გალაქტიკები შორიდან მყარის შთაბეჭდილებას ტოვებენ, მაგრამ ნუ დაგავიწყდებათ _ უახლოესი ვარსკვლავი ჩვენგან 4,2 სინათლის წელიწადის სავალზე მდებარეობს, ეს კი ძალიან, ძალიან შორია.

                          შემოქმედის გოდოლები

ერთხელაც დუგლას ადამსმა ასეთი რამ დაწერა – `კოსმოსი დიდია. მართლაც დიდია. თქვენ ვერც კი წარმოიდგენთ, რამდენად ჭკუიდან შემშლელად დიდია~. ჩვენ ყველამ ვიცით, რომ საზომ ერთეულად, რითაც კოსმოსში მანძილი იზომება, სინათლის წელიწადი ითვლება,. მაგრამ ცოტა ვინმე თუ უკვირდება, ეს რას ნიშნავს. სინათლის წელიწადი _ ეს იმდენად დიდი მანძილია, რომ სინათლე _ ანუ რაღაც, რაც სამყაროში ყველაფერზე სწრაფად მოძრაობს, ამ მანძილის გავლას მთელი ერთი წელიწადი უნდება.
ეს ნიშნავს _ როცა კოსმოსში იმ ობიექტებს ვუყურებთ, ჩვენგან სინამდვილეში ძალიან შორს რომ არიან, თუნდაც არწივის ნისლეულში მდებარე გოდოლის მსგავს ქმნილებებს, ამით ჩვენ უკან _ წარსულში ვიხედებით. როგორ? სინათლე არწივის ნისლეულიდან დედამიწამდე 7000 წლის შემდეგ აღწევს და ჩვენ მას ისეთს ვხედავთ, როგორიც იყო 7000 წლის უკან, იმიტომ, რომ რასაც ჩვენ ვხედავთ _ ეს არეკლილი სინათლეა.
წარსულში გაჭვრეტის ამგვარი შედეგები ძალიან უცნაურია. მაგალითად, ასტრონომები თვლიან, რომ ეს გოდოლები 6000 წლის წინათ განადგურდა, ანუ ფაქტიურად ისინი აღარ არსებობენ, მაგრამ ჩვენ მათ მაინც ვხედავთ.

ჰორიზონტის პრობლემა

კოსმოსი _ საითაც არ უნდა გაიხედო, საიდუმლოებითაა მოცული. მაგალითად, თუკი ჩვენ ჩვენი ცის აღმოსავლეთ წერტილისკენ გავიხედავთ და რადიაციულ ფონს გავზომავთ, შემდეგ კი იმავეს გავიმეორებთ დასავლეთისკენ წერტილში, რომელიც პირველისაგან 28 მილიარდი სინათლის წელიწადითაა დაშორებული, დავინახავთ, რომ ორივე წერტილში ფონური გამოსხივება ერთნაირი ტემპერატურისაა.
ეს შეუძლებელი ჩანს იმიტომ, რომ არაფერს შეუძლია სინათლის სიჩქარეზე სწრაფად მოძრაობა. და თვით სინათლესაც კი საკმაო დრო დასჭირდებოდა იმისათვის, რომ ერთი წერტილიდან მეორემდე გადასულიყო. მაშინ როგორ შეეძლო მიკროტალღურ ფონს, თითქმის ერთდროულად მთელ სამყაროში დასტაბილურებულიყო?
ამას ხსნის ინფლაციის თეორია, რომლის თანახმადაც, სამყარო დიდი აფეთქებისთანავე დიდ მანძილზე გადაიჭიმა. ამ თეორიის თანახმად, სამყარო თავისი კიდეების გაფართოების გზით კი არ წარმოიქმნა, არამედ ელვისებურად თავად სივრცე-დრო გადაიჭიმა მთელ სიგრძეზე საღეჭი რეზინივით.
და ამ უსასრულოდ უმოკლეს დროში კოსმოსში ნანომეტრმა რამდენიმე სინათლის წელიწადი დაფარა. ეს არ ეწინააღმდეგება კანონს იმაზე, რომ არაფერს არ შეუძლია სინათლის სიჩქარეზე სწრაფად იმოძრაოს, იმიტომ, რომ სინამდვილეში არაფერი მოძრაობდა – იგი უბრალოდ გაფართოვდა.
გამოსახულების რედაქტირების პროგრამაში საწყისი სამყარო, წარმოიდგინეთ, როგორც ერთი ფიქსელი, ახლა კი გამოსახულება 10 მილიარდი კოეფიციენტით გაადიდეთ. რამდენადაც ყველა წერტილი ერთი და იმავე მატერიისაგან შედგება, მისი თვისება (მათ შორის ტემპერატურაც) ყველგან ერთნაირია.

როგორ მოგკლავთ შავი ხვრელი?

შავი ხვრელები იმდენად მასიურია, რომ მასალა უშუალოდ მასთან ახლოს უცნაურად იქცევა. შეგვიძლია წარმოვიდგინოთ, რომ შავ ხვრელში შესრუტვა – ეს იგივეა, რომ მთელი მარადისობა სიცარიელის გვირაბში გაატარო უიმედოდ ყვირილში. მაგრამ არ იდარდოთ, საშინელი გრავიტაცია გიხსნით ამ უიმედობისაგან.
გრავიტაციის ძალა მით უფრო ძლიერია, რაც უფრო ახლოსა ხართ მის წყაროსთან.. და თუ შავ ხვრელში, დავუშვათ, ფეხებით წინ მოხვდებით, ამ ფეხებზე მოქმედი გრავიტაციის ძალა იმდენად ძლიერი იქნება, რომ თქვენი სხეულიდან სპაგეტივით ერთ ხაზზე დალაგებული ატომები გამოიწელებიან.

ტვინის უჯრედები და სამყარო

ამას წინათ ფიზიკოსებმა შექმნეს სამყაროს საწყისის იმიტაცია, სამყაროსი, რომელიც დაიწყო დიდი აფეთქებიდან და შემდგომი მოვლენები მივიღეთ, ანუ ყოველივე ის, რაც დღეს გვაქვს, ეს იყო კაშკაშა ყვითელი კლასტერი ცენტრში მჭიდროდ `შეფუთული~ გალაქტიკებით და ნაკლებად `მკვრივი~ გალაქტიკების, ვარსკვლავებისა თუ სხვათა `ქსელით~.
სწორედ იმ დროს ბრანდისის უნივერსიტეტის სტუდენტი ტვინში ნეირონების ურთიერთკავშირს იკვლევდა და მიკროსკოპქვეშ ტვინის ფაქიზ შრეებს ათვალიერებდა. გამოსახულება, რომელიც მან მიიღო, შეიცავს ყვითელ ნეირონებს, რომლებიც წითელი `ქსელით~ არიან დაკავშირებულნი. არაფერს მოგაგონებთ?
ეს ორი გამოსახულება _ კოსმოსის სტრუქტურის მსხვილმასშტაბიანი მოდელი და თავის ტვინის ნეირონების ფოტო _ თუმცა ძლიერ განსხვავდებიან თავიანთი მასშტაბებით (ნანომეტრები და სინათლის წელიწადი), გამაოგნებლად ჰგვანან ერთმანეთს. რა არის ეს? _ იქნებ სამყარო სინამდვილეში უბრალოდ ერთ უჯრედს წარმოადგენს სხვა, მეორე უზარმაზარი სამყაროს ტვინში?

ცივი ვარსკვლავები

ვარსკვლავები რომ `ცხელია~, არავის ეჭვი არ ეპარება. ეს ისევე ლოგიკურია, როგორც ის, რომ თოვლი თეთრია. თუკი ვარსკვლავებს ვესტუმრებოდით, უმეტეს შემთხვევაში, სადარდებელი ის გვექნებოდა, არ დავმწვარიყავით, ვიდრე ის, რომ არ გავყინულიყავით.
ყავისფერი ჯუჯები _ ესენია ვარსკვლავები, რომლებიც ვარსკვლავთა სტანდარტებით ყველაზე ცივები არიან. არცთუ ისე დიდი ხნის წინათ ასტრონომებმა აღმოაჩინეს ვარსკვლავთა ტიპი სახელწოდებით _ Y – ჯუჯები. ყავისფერ ჯუჯათა შორის ისინი ყველაზე ცივები არიან.
Y – ჯუჯები ადამიანის სხეულზე უფრო ცივები არიან. ცელსიუსის 27 გრადუსი ტემპერატურაზე, შესაძლებელია, მშვიდად გადაუსვა ხელი ასეთ ყავისფერ ჯუჯას და შეეხო კიდეც, თუკი წარმოუდგენელმა გრავიტაციამ ფაფად არ გაქცია.
ამ ვარსკვლავების აღმოჩენა ჯოჯოხეთურად ძნელია, რადგანაც ისინი პრაქტიკულად არანაირ ხილულ სინათლეს არ გამოჰყოფენ. ამიტომაც მათი მოძებნა მხოლოდ ინფრაწითელ სპექტრში შეიძლება. ის კი არა, ამბობენ, თითქოს ყავისფერი და Y-ჯუჯები _ ესაა სწორედ ის `ბნელი მატერია~, რომელიც გაქრა ჩვენი სამყაროდან.

მზის დისკოს პრობლემა

რაც უფრო შორსაა ობიექტი სითბოს წყაროდან, მით უფრო ცივია იგი. აი, რატომაა უცნაური ის, რომ მზის ზედაპირის ტემპერატურა ცელსიუსით 2760 გრადუსს შეადგენს, ხოლო მისი გვირგვინი (რაღაც მისი ატმოსფეროს მსგავსი) _ 200-ჯერ უფრო მხურვალეა.
თუნდაც არსებობდეს რაიმე ისეთი პროცესები, რომლებიც ტემპერატურებს შორის სხვაობებს ხსნიან, სულერთია – არცერთ მათგანს არ შეუძლია, მზის შემთხვევაში ამდენად დიდი განსხვავება ახსნას.
მეცნიერების აზრით, ეს გარკვეულწილად დაკავშირებულია მაგნიტურ ველებთან, რომლებიც ჩნდებიან, ქრებიან და გადაადგილდებიან მზის ზედაპირზე. რამდენადაც მაგნიტურ ხაზებს ერთმანეთის გადაკვეთა არ შეუძლიათ, ისინი ყოველ ჯერზე, როცა კი მეტისმეტად ახლოს გაივლიან ერთმანეთთან, თავიდან გადაეწყობიან და ეს პროცესი კი დისკოს აცხელებს.


მაგრამ ეს ახსნა არ არის სრულყოფილი _ ექსპერტები ვერ თანხმდებიან იმაში, თუ რამდენად დიდხანს ცხოვრობენ ველების ეს წარმონაქმნები, რომ აღარაფერი ვთქვათ უკვე მათთან დაკავშირებულ იმ პროცესებზე, დისკოს რომ აცხელებენ. თუნდაც ამ კითხვის პასუხი მართლაც ეს იყოს, სულერთია, არავინ იცის, რა აიძულებთ მაგნეტიზმის ამ შემთხვევით გამოვლინებებს საერთოდ წარმოიშვან.

ერიდანის შავი ხვრელი

ტელესკოპ ჰაბლის მიერ მიღებულ სურათზე აღბეჭდილია ჩვენგან შორს მყოფი ათასობით გალაქტიკა, მაგრამ როცა ჩვენ `ცარიელ~ კოსმოსს ერიდანის თანავარსკვლავედის მხარეს ვუყურებთ, იქ საერთოდ ვერაფერს ვხედავთ. ვხედავთ მხოლოდ შავ სიცარიელეს, რომელიც მილიარდობით სინათლის წელიწადის სავალზეა გადაჭიმული.
საერთოდ ღამეულ ცაზე თუნდაც არაფერი რომ არ მოჩანდეს, ამ ადგილებს თუკი ტელესკოპებიდან გადავუღებთ ფოტოებს, ზედ გალაქტიკები დაფისქირდება. მართალია, `ცოტა~ გაწელილი, მაგრამ ფაქტია, რომ ისინი აქ მაინც არსებობენ. არის რამდენიმე მეთოდი, რომლებიც გვეხმარებიან, განვსაზღვროთ, ერთი შეხედვით სიცარიელეში სად შეიძლება იყოს შავი მატერია. მაგრამ როცა ერიდანის სიცარიელეს ვუყურებთ, იქ არც შავი მატერია ჩანს.
ერთ-ერთი თეორიის თანახმად, ეს სიცარიელე შეიცავს ზემასიურ შავ ხვრელს, რომლის ირგვლივაც ყველა უახლოესი გალაქტიკური გროვებია. და ეს ძალიან მაღალი სიჩქარით ბრუნვა გაფართოებადი სამყაროს ილუზიას ქმნის. მეორე თეორიის მიხედვით კი, მთელი მატერია ოდესღაც ერთად შეწებდება და გალაქტიკურ გროვებს წარმოქმნის. გროვებს შორის კი თანდათანობით მოდრეიფე სიცარიელე წარმოიქმნება.
მაგრამ ვერც ეს მოსაზრება ხსნის მეორე სიცარიელეს, რომელიც ასტრონომებმა სამხრეთის ღამეულ ცაზე აღმოაჩინეს და რომელიც სიგანეში 3,5 მილიარდი სინათლის წელიწადის სავალია. იგი იმდენად ფართოა, რომ მისი ახსნა თვით აფეთქების თეორიითაც კი გაჭირვებით შეიძლება, რამდენადაც სამყაროს იმდენად დიდი ხანი არ უარსებია, რომ ასეთ უზარმაზარ სიცარიელეს ჩვეულებრივი საგალაქტიკო დრეიფის გზით ჩამოყალიბება მოესწრო.

არასაკმარისი ბარიონები

დიდი აფეთქების თეორიის თანახმად, სამყაროში მატერიის რაოდენობა, საბოლოო ჯამში, შექმნის საიმისო გრავიტაციულ მიზიდულობას, რომ ამან სამყაროს გაფართოება შეანელოს და, ბოლოს და ბოლოს, შეაჩეროს კიდეც.
მაგრამ საოცარი აი, რა არის – ბარიონული მატერია (ანუ ის, რასაც ჩვენ ვხედავთ _ ვარსკვლავები, პლანეტები, გალაქტიკები და ნისლეულები) რაც საერთოდ რეალურად უნდა იყოს, იმ მატერიის მხოლოდ 1-დან 10 პროცენტამდეა, სად გაქრა დანარჩენი 90 პროცენტი მატერია? თეორეტიკოსებმა, სიტუაცია რომ ეხსნათ, ეს უთანასწორობა ჰიპოთეთიკური ბნელი მატერიით დააბალანსეს (ანუ იმ მატერიით, რომელსაც ჩვენ ვერ ვხედავთ).
ყველა თეორია უძლურია, რომელიც ეცდება ბარიონების უცნაური გაქრობა ახსნას. ყველაზე გავრცელებული თეორიის თანახმად, დაკარგული მატერია საგალაქტიკათაშორისო სივრცისგან შედგება (გაზი და ატომები, რომლებიც გალაქტიკებს შორის სიცარიელეში დაცურავენ). მაგრამ თუნდაც ეს გავითვალისწინოთ, სულერთია, მაინც ძალიან ბევრი მატერია რჩება დაკარგული.
ჯერჯერობით ჩვენ მცირედი წარმოდგენაც კი არა გვაქვს იმაზე, თუ სად შეიძლება იყოს იმ მატერიის დიდი ნაწილი, რომელიც სინამდვილეში რეალურად უნდა არსებობდეს.

კომენტარები

მსგავსი სიახლეები

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Back to top button
Close
Close