Чому температура речовини у Всесвіті збільшилася втричі: наукове пояснення

Астрономи з'ясували, що за останні вісім мільярдів років температура речовини у Всесвіті зросла втричі. Усе через нагрівання міжгалактичної речовини. Теоретики знаходять цьому легке пояснення.

Коли зародки галактик стикалися і зливалися один з одним, це викликало в міжгалактичному середовищі ударні хвилі.

Хоча епоха найшвидшого нагрівання міжгалактичної речовини минула, цей процес триває і зараз. Галактики, як і раніше, стикаються, породжуючи хвилі в навколишньому газі.

На щастя, це явище нічим не загрожує нашій галактиці і нам, її мешканцям.

  • По-перше, міжгалактичний газ перебуває за межами Чумацького Шляху.
  • По-друге, він неймовірно розріджений: з практичної точки зору це навіть не газ, а порожнеча. Від нього не нагрівся б навіть космічний корабель, якби хтось був у силах запустити його за межі Галактики.
  • По-третє, нам навряд чи варто турбуватися про будь-які процеси, що займають мільярди років. Начебто.

При цьому, як вказує Віктор Тот, Університет Торонто, я не знаю, де "сказано", що простір має температуру.

"У численних книжках з фізичної космології, які стоять у мене на книжковій полиці, нічого подібного не говориться".

Як вчені вимірюють температуру Всесвіту?Звичайно, міжпланетний/міжзоряний/міжгалактичний газ може мати температуру. Насправді, ця температура варіюється в широких межах, оскільки він може бути подекуди нагрітий, а інколи бути доволі холодним.

Існує, звичайно, температура мікрохвильового фонового випромінювання. Це, по суті, температура ультрарелятивістського фотонного газу, що заповнює Всесвіт, пережиток епохи, коли він став електрично нейтральним, і таким чином "відчепився" від випромінювання.

Дійсно, існує безліч дискусій про те, якою мірою різні складові Всесвіту термічно пов'язані між собою. Наприклад, може обговорюватися ймовірний нейтринний фон, який гіпотетично має температуру, абсолютно відмінну від температури космічного мікрохвильового фону, тому що ці дві складові відокремилися одна від одної дуже давно, у самому ранньому Всесвіті, і відтоді мали різні теплові історії.

Але немає приводів говорити про температуру самого простору. Останнє, тобто "відсутність матерії", - це не те, що ми можемо виміряти.

Те, що ми завжди вимірюємо, - це речі в просторі. Будь то температура, відстань, розширення, тиск: саме речі є предметом будь-якого процесу вимірювання, але не сам простір як такий.

Врахуйте, якби ви залишили звичайний об'єкт (людину, відро з водою, цеглину) у глибокому космосі, він зрештою прийде в теплову рівновагу з навколишнім середовищем за температури 2,7 К.

Сонце. Знімок ГабблаЧи означає це, що простір має таку саму температуру? Ні. Це означає, що звичайні об'єкти, які складаються з атомів (протонів і нейтронів, оточених електронами), взаємодіють з навколишнім середовищем за допомогою електромагнетизму.

Вони випромінюють і поглинають тепло у вигляді фотонів. Таким чином, вони "пов'язані" з мікрохвильовим фоновим випромінюванням. Це означає, що коли об'єкт охолоне до 2,7 К, він буде випромінювати рівно стільки ж енергії у вигляді фотонів, скільки поглинає.

Якби ми могли побудувати об'єкт, який не взаємодіє з фотонами, але, скажімо, випромінює і поглинає нейтрино, то в підсумку він мав би зовсім іншу температуру (близько 1,95 К - найкраща оцінка).

Зверніть увагу, що в обох випадках ідеться не про температуру простору, з якою об'єкт приходить у рівновагу, а про температуру якоїсь речовини в просторі.

Іншими словами, це температура фізичної взаємодії, але безпосередньо не самого об'єкта.

Поділитися:

Написати коментар

Популярні статті

Також читають