우리는 왜 빅뱅 우주론을 믿고, 왜 이 이론을 믿지 않습니까?

왜 믿나요? 이 세상에는 많은 것들이 있습니다. 믿거나 말거나, 그것은 거기에 있습니다.

빅뱅 우주 모델은 오랫동안 과학계에서 인정하는 표준 우주 모델이 되었습니다. 물리학자들과 천문학자들은 모두 그것을 믿고 있지만 일부 사람들은 그것을 믿지 않습니다.

이 사람들은 그것을 대체할 신선한 이론을 갖고 있는 걸까요? 아니면 이 이론에서 주요 버그를 발견했거나 이를 반증할 수 있는 반증거가 있습니까?

아니요, 아닙니다.

이 위대한 불멸자들은 단지 이론 자체도, 증거도 보지 않고, 심지어는 그렇지 않은 것처럼 훼손에 반대합니다. 뻔뻔하게 보여주면 불편하다.

시공간 통신은 빅뱅 우주론이 100% 정확하다는 것을 보장하지 않으며, 이 이론이 완벽하고 미래에 뒤집히지 않을 것이라는 보장도 없습니다. 저는 단지 과학적 발견과 연구를 믿습니다. , 그리고 현재 단계에 대해 이야기해 봅시다.

빅뱅 우주 모델은 현재까지 다양한 관측과 일치하고 가장 논리적으로 판단되는 유일한 우주 탄생과 진화 이론이며, 점점 더 많은 증거에 의해 뒷받침되고 있다.

현재 천문학자들은 우주를 관찰하고 연구하고 있다. 거의 모든 새로운 발견은 우주 진화의 기대와 일치하는 빅뱅 우주 모델로 설명될 수 있다. 그것과 비교하십시오.

아인슈타인의 일반 상대성 이론은 빅뱅 우주론, 특히 우주의 많은 현상과 진화 과정을 과학적으로 설명하는 아인슈타인의 장론의 이론적 기초라고 할 수 있다. 솔루션이 하나씩 확인되었습니다.

예를 들어 블랙홀, 중력파, 중력렌즈, 마이크로파 배경복사, 은하와 별의 진화 법칙 등은 모두 관측을 통해 확인되었으며, 이는 아인슈타인의 이론이 정확함을 확인할 뿐만 아니라 상대성도 있지만 빅뱅 세계관에도 부합한다.

기본적인 논리적 판단으로 이 이론을 믿지 않는다면 또 무엇을 믿을 수 있겠습니까? 이것이야말로 과학적인 소양이 조금이라도 있는 보통 사람의 가장 기본적인 이해가 아닌가? 빅뱅 우주론의 등장.

지난 세기 초 미국의 유명한 천문학자 에드윈 파월 허블이 우주의 팽창 법칙을 발견한 이후 현대 물리학자들과 아인슈타인 등 천문학자들은 정적인 우주 모델을 버리고 우주가 역동적이라는 사실을 이해하게 됐다. 시작과 끝이 있습니다.

물리학자나 천문학자들은 과학과 증거를 이야기하기 때문에 사실을 무시하고 눈을 뜨고 거짓말을 하면 연구가 진행되지 못하고 막다른 골목에 이르게 됩니다.

아인슈타인의 일반 상대성 이론의 초기 중력장 방정식은 정당화하기 어렵습니다. 왜냐하면 그는 정적 우주론을 믿기 시작했기 때문입니다. 이러한 이해는 우주가 항상 존재했다고 믿으며 수백 년 동안 과학계를 지배했습니다. 이런 식으로 그것은 시작도 끝도 없이 끝이 없습니다.

아인슈타인은 이 틀에서 벗어날 수 없었다.

그러나 그의 중력장 방정식은 우주가 정적이라는 결론을 내릴 수 없다. 그의 중력장 공식 R?v-(1/2)Rg?v=kT?v에 따르면, 반드시 동역학을 추론한다. 끊임없이 변화하는 우주.

이 공식을 정적 우주와 일치시키기 위해 그는 이 공식에 "우주 상수"를 추가하여 정적 우주의 결과를 유지해야 했습니다. 이 공식은 ?g?v+R이 됩니다. ?v-(1/2)Rg?v=kT?v, 우주 상수는 어디에 있습니까?

허블이 은하계의 적색편이를 발견했다는 소식을 들은 아인슈타인은 곧바로 윌슨천문대로 달려가 허블이 직접 적색편이 현상을 관찰한 뒤 자신의 실수를 공개적으로 인정했다. 방정식에서 불필요한 우주 상수는 오늘날 모두가 알고 있는 아인슈타인 장 방정식을 결정합니다.

G?v=R?v-(1/2)Rg?v=(8?G /c^ 4)T?v

여기서 "적색편이"가 무엇인지 간략하게 알아보겠습니다.

소위 '적색 편이'는 빛의 도플러 효과입니다. 도플러 효과는 원래 소리 전파에 사용되었습니다.

이 효과를 발견한 사람은 크리스티안 도플러 존(Christian Doppler John)이라는 오스트리아의 수학자이자 물리학자였습니다.

사실 이런 효과는 우리 생활에서도 느낄 수 있다. 멀리서 구급차가 달려올 때 사이렌 소리는 높고 신나는 소리로 들린다. 달래는.

그러나 보통 사람들은 듣고 보는 것에 대해 깊이 생각하지 않지만, 과학자들은 다릅니다. 1942년 어느 날, 도플러는 건널목을 지나고 기차가 지나갔습니다. 그는 톤의 변화를 느꼈고 거기에 어떤 미스터리가 있음에 틀림없다는 것을 깨달았고 그래서 그는 이 연구를 시작했습니다.

이러한 변화는 관찰자와 음원의 이동 속도, 음속의 비율과 관련이 있다는 것을 발견했으며, 비율이 클수록 변화가 더 크다는 것을 발견했습니다. 이러한 변화는 음원이 가까울수록 파장이 짧아지고 주파수가 높아지며, 음원이 멀면 음파가 길어지고 주파수가 느려지는 것입니다.

나중에 사람들은 이를 '도플러 효과'라고 불렀습니다.

도플러 효과를 계산하는 공식은 다음과 같습니다.

f=(u+v)/?(음원이 가까움) 또는 f=(u-v)/? 소스는 멀리 있음)

수식에서 f는 수신 주파수(Hz), u는 파동 속도(m), v는 관찰자 또는 파동 소스 이동 속도(m), ? 원래의 파동원 파장.

나중에 모든 종류의 파동에는 도플러 효과가 있다는 것이 밝혀졌는데, 전자파도 예외는 아니다.

전자파는 파장과 주파수가 있으며, 파장이 길수록 주파수는 낮아지고, 반대로 파장이 짧을수록 주파수는 높아지며, 에너지는 높아집니다.

가시광선 역시 전자기파의 일종으로 전자기 스펙트럼 중 파장이 0.38~0.76um인 전자기파이므로 도플러 효과도 있다.

빛의 도플러 효과에는 청색편이와 적색편이가 있다.

가시광선은 우리가 보는 흰색이 아니라 빨간색, 주황색, 노란색, 녹색, 청록색, 파란색, 보라색의 7가지 색상 스펙트럼으로 구성됩니다. 이 7가지 색상 중 빨간색 빛의 파장이 가장 길고(0.64~0.76um), 보라색 빛의 파장이 가장 짧습니다(0.38~0.44um).

이런 색의 빛이 합쳐지면 우리가 보는 것은 백색광인데, 이것이 복합색광이 된다. 물체마다 파장이 다른 빛의 흡수율이 다르기 때문에 우리는 다채로운 세상을 봅니다.

다색광이 프리즘을 통과하면 분산되면서 다양한 색상의 스펙트럼을 분석하게 된다.

사람들은 광원이 관찰자에게 빠르게 접근하면 빛의 파동이 짧아지고 주파수가 높아지는 것을 발견했습니다. 이는 광원이 관찰자에게서 멀어지면 스펙트럼이 파란색 끝으로 이동한다는 것을 나타냅니다. 관찰자에 따르면 광파는 길어지고 주파수는 낮아집니다. 성능 스펙트럼은 빨간색 끝으로 이동합니다.

이것이 스펙트럼 청색 편이와 스펙트럼 적색 편이의 근원입니다.

허블이 관측한 현상은 어느 방향에서 보든 별빛에 붉은색 편이가 나타나는데, 이는 모든 방향에서 멀리 떨어져 있는 은하들이 우리에게서 빠르게 멀어지고 있음을 의미한다.

그리고 이러한 거리 현상은 등방성으로, 멀어질수록 속도는 빨라지는데, 이는 거리에 비례합니다.

이는 우주가 팽창해왔고 지금도 팽창하고 있음을 보여준다. 또 다른 의미도 있다. 즉, 초기에는 우주와 은하계, 천체가 서로 더 가까웠다는 것이다. 우주의 천체는 같은 장소에 있었음에 틀림없다.

그래서 허블의 발견은 우주가 밀도가 무한하고 부피가 극미한 특이점에서 시작된 빅뱅 순간이 있었음을 암시합니다.

어떤 사람들은 우주의 기원이 더 큰 공일 수도 있고 작은 우주일 수도 있다고 말할 수도 있습니다. 아인슈타인의 장 이론에 따르면 이것은 불가능합니다. 물체가 자체 슈바르츠실트 반경 내에서 수축하면 필연적으로 특이점으로 붕괴되기 때문입니다.

이 문제는 시공간 통신에 관한 여러 글에서 소개된 바 있어 여기서는 다루지 않겠습니다.

우주 전체가 팽창하고 빅뱅 우주론이 구체화되기 시작한다.

허블의 발견이 발표된 이후 우주 팽창론과 빅뱅 이론이 구체화되기 시작하여 점차 천문학의 주류 이론이 되었고, 빅뱅 우주론은 과학계에서 인정하는 주류 표준 이론이 되었다. 지역 사회.

허블은 은하의 적색편이 현상에 대한 연구를 통해 은하외은하의 방사상 후퇴 속도가 거리에 비례한다는 사실을 발견해 허블의 법칙을 만들었다.

허블의 법칙은 허블 효과라고도 하며 그 표현은 다음과 같습니다. v=Hd

공식에서 v는 후퇴 속도, 단위: 킬로미터/초(km/s) ) H는 허블 상수(단위: 킬로미터/s·Mpc)(km/s·Mpc), d는 관찰자로부터의 거리(단위: Mpc)입니다.

1파섹(pc)은 약 3.26광년(ly)이고, Mpc는 326만 광년이다.

소위 허블 상수는 은하계가 326만 광년 거리에서 우리로부터 멀어지는 속도를 말합니다.

이 데이터를 이용하면 허블의 법칙을 바탕으로 우주의 팽창률을 계산할 수 있다.

10년 넘게 과학자들은 정확한 허블 상수를 측정하려고 노력해 왔습니다.

국제적으로 잘 알려진 탐지 데이터는 다음과 같습니다.

2006년 NASA의 찬드라 레이 천문대를 이용하여 마샬 우주 비행 센터에서 측정한 값은 77(km/s)/Mpc였습니다. 15%;

2009년 NASA는 먼 은하 la의 초신성을 기준으로 계산한 값을 74.2×3.6(km/s)/Mpc로 계산했습니다.

2013년에는 유럽우주국에서는 플랑크의 위성으로 측정한 값이 67.80?0.77(km/s)/Mpc를 사용했는데,

2019년 독일 과학자들은 중력렌즈를 사용해 82.4(km/s)/Mpc의 값을 계산했습니다. .

이러한 감지 및 계산 데이터는 나름대로 장점이 있지만 완전히 일관되지 않거나 심지어 멀리 떨어져 있지도 않아 일부 이론이나 관찰 방법에 여전히 의문의 여지가 있음을 나타냅니다.

어떤 것을 다른 것보다 선호하지 않고 평균값을 취합니다. 우주 상수는 75.1km/s/Mpc입니다.

허블의 법칙, 얻은 허블 상수, 그리고 일부 포괄적인 관측 데이터 계산을 바탕으로 과학자들은 우주가 130억~140억년 전에 탄생했다고 믿고 있습니다. 지금 가장 일반적으로 동의하는 견해는 138억 2천만년 전입니다. 관측 가능한 우주의 이론적 반경은 465억 광년이다.

허블의 법칙에 따르면 데이터를 연결하면 우주의 팽창 속도는 다음과 같습니다.

v=Hd=75.1x (46500000000ly/3260000ly )=75.1x13281=1072491km/s

즉, 관측 가능한 우주의 가장 먼 가장자리에서 우리를 떠나는 은하계의 속도는 107만km/s로, 이는 은하계의 속도의 3배 이상입니다. 빛.

탐구와 발견이 계속될수록 빅뱅 우주 모델의 증거는 점점 더 풍부해진다.

이 증거에는 다음이 포함됩니다.

우주에 원소가 풍부하다는 것은 예상한 대로입니다.

빅뱅 우주 모델은 플랑크 시간(10-^44초)을 기준으로 138억년 전 빅뱅이 시작된 순간부터 우주 진화의 전체 과정을 설명합니다.

우주의 시공간은 빅뱅의 순수한 에너지에서 생겨났고, 이후 4가지 기본 힘이 나타나 극도로 높은 온도와 밀도 속에서 점차 냉각되어 38만년이 지나서야 비로소 탄생했다. 그제야 중성 원자와 빛이 나타났습니다.

처음에 우주에는 수소와 헬륨 원소만 있었고 리튬과 기타 가장 가벼운 원소는 거의 없었습니다. 별의 생성, 핵융합 반응, 초신성 폭발과 함께 중원소가 점차 등장하고 증가했습니다.

우주의 원소는 여전히 수소와 헬륨이 지배하고 있으며, 다른 원소는 약 1%에 불과합니다. 이러한 원소의 풍부함은 기본적으로 우주 빅뱅 모델의 기대와 일치합니다.

우주 마이크로파 배경 복사의 발견.

1948년 빅뱅 우주론의 창시자인 가모프는 우주의 뜨거운 빅뱅 이론을 제안했는데, 그는 우리가 여전히 초기 고온 우주의 잔류 복사에 휩싸여 있다고 믿었습니다. 6K의 온도.

1964년 두 명의 젊은 엔지니어 펜지어스(Penzias)와 윌슨(Wilson)은 이상한 대형 혼 안테나를 디버깅하는 동안 동일한 등방성 강도를 갖는 설명할 수 없는 소음을 발견했습니다. 인내 끝에 그들은 마침내 이것이 빅뱅의 불씨인 Gamow가 예측한 우주 마이크로파 배경 복사라는 것을 발견했습니다. 추가 측정과 계산에 따르면 이 복사의 온도는 2.7K였습니다.

이것은 유명한 3K 우주 마이크로파 배경복사로, 1960년대 천문학의 4대 발견 중 하나이며, 허블의 적색편이 발견에 이은 또 다른 주요 천문학적 발견이다. 우주의 빅뱅 이론의 또 다른 주요 직접적인 증거!

이 발견을 바탕으로 펜지어스와 윌슨은 1978년 노벨 물리학상을 수상했습니다. 그들에게 주어진 수상 연설에서는 다음과 같이 지적했습니다. 이 발견을 통해 우리는 오래 전에 우주가 창조되었을 때 일어났던 우주 과정에 대한 정보를 얻을 수 있습니다.

원시 중력파가 발견되었습니다.

원시 중력파는 1916년에 발표된 아인슈타인의 일반 상대성 이론에서 예측한 것입니다. 그는 우주 시작 시의 빅뱅이 우주가 팽창하고 진화함에 따라 공간과 시간의 변동을 일으킬 것이라고 믿었습니다. 이 변동은 약화될 것이지만, 이 창조 빅뱅의 반향은 오늘날에도 여전히 존재합니다.

100년 동안 과학자들은 이런 중력파를 찾으려고 노력해 왔지만 수십 년이 흘렀지만 찾지 못했습니다.

우주 마이크로파 배경복사 발견 이후 미국 과학자들은 남극의 BICEP2 망원경을 이용해 우주를 가득 채웠던 빅뱅의 잔재인 광자를 관찰한 결과 원래의 중력이 작용했다는 사실이 밝혀졌다. 이 광자에 작용하는 파동은 특별한 편광 B 모드가 생성되며 이 B 모드는 원래 중력파의 "고유한 각인"이 될 것입니다.

이 '각인'의 관찰은 원시 중력파의 발견을 의미합니다.

확실한 목표를 염두에 두고 연구자들은 마침내 남극 대륙에서 이러한 종류의 중력파를 관찰했습니다. 이는 예상보다 강한 B 모드 편파 신호로, 3년 이상의 연구 끝에 다른 가능한 간섭이 제거되었습니다. 그리고 마침내 2014년 3월 17일, 원시 중력파의 존재에 대한 증거가 처음으로 발견되었다고 발표되었습니다.

이번 발견은 2016년 13억 광년 떨어진 블랙홀 충돌로 인한 중력파 발견보다 몇 년 전이다.

원시 중력파의 발견은 빅뱅 우주론의 주요 증거입니다.

빅뱅 우주 모델에 대한 증거는 점점 더 풍부해지고 있다고 할 수 있다.

허블이 은하의 적색편이를 발견하고 빅뱅 우주론이 과학적 추측으로 제시된 지 100년이 지났다.

점점 더 많은 증거가 나타나고 있으며 이 이론을 반증할 수 있는 반증거는 거의 없습니다.

그러면 시공간 통신에 관한 어떤 이론이 이 이론을 믿지 않는가?

이 이론은 아직 보완해야 할 증거가 많고 아직 완벽하지 않지만, 이미 천문학계에서 가장 설득력 있는 단일 우주 모델 이론으로 둘도 없습니다.

그렇다면 이 이론을 믿지 않는 사람들은 왜 믿지 않는 걸까요? 우주의 탄생과 진화에 관해 우리가 공유할 수 있는 더 나은 이론이 있습니까? 즉, 빅뱅 우주론을 반증할 수 있는 증거와 수학적 논리가 존재하는가?

나는 과학과 증거만을 믿는 대중 과학 작가이다. 나는 타당한 이유를 제시할 수 있는 한 어떤 특정한 관점을 고집하지 않는다. 물론 나는 내 주장을 바꿀 용의가 있다. 새로운 지식과 이론을 보고 배우고 받아들인다. 나는 그것을 인생의 즐거움 중 하나로 여깁니다.

읽어주셔서 감사합니다. 토론을 환영합니다.

시공간통신의 저작권 침해 및 표절은 비윤리적인 행위이므로 양해해 주시기 바랍니다.