Kenapa percaya?
Ada banyak hal di dunia ini, apakah Anda percaya atau tidak, itu ada di sana.
Model alam semesta Big Bang telah lama dikenal sebagai model alam semesta standar dalam komunitas ilmiah, dan fisikawan serta astronom mempercayainya, tetapi sebagian orang tidak mempercayainya. Tidak masalah jika Anda tidak mempercayainya, dan Anda harus meremehkannya.
Apakah orang-orang ini memiliki teori baru untuk menggantikannya? Atau apakah kita telah menemukan kesalahan besar dalam teori ini, dan dapatkah kita memalsukannya dengan bukti tandingan?
tidak tidak.
Orang-orang abadi yang hebat ini mengandalkan akal sehat hidup untuk makan dan buang air. Mereka tidak melihat teori maupun bukti, dan bahkan ketika mereka melihat teori dan bukti, mereka semua menentang penghinaan, seolah-olah mereka tidak malu untuk menunjukkan ketidaktahuan dan ketidaknyamanan.
Komunikasi ruang-waktu tidak berani menjamin bahwa kosmologi Ledakan Dahsyat 100% benar, juga tidak berani menjamin bahwa teori ini sempurna, dan tidak akan terbalik di masa depan. Saya hanya percaya pada penemuan ilmiah, penelitian, dan fakta pengamatan. Saya akan sampaikan apa itu pada tahap ini.
Model alam semesta Big Bang sejauh ini merupakan satu-satunya teori kelahiran alam semesta yang konsisten dengan berbagai pengamatan dan penemuan serta dinilai paling logis, dan didukung oleh semakin banyak bukti.
Pengamatan dan penelitian para astronom hari ini tentang alam semesta, hampir setiap penemuan baru dapat dijelaskan dari model alam semesta Big Bang, sejalan dengan evolusi alam semesta, tidak ada teori kedua tentang asal usul kosmik yang dapat dibandingkan dengannya.
Teori relativitas umum Einstein dapat dikatakan sebagai landasan teori kosmologi Big Bang, khususnya teori medan Einstein. Teori tersebut secara ilmiah telah menjelaskan banyak fenomena dan proses evolusi di alam semesta, dan banyak solusi yang diperoleh dari teori medan telah diperoleh satu per satu. Dikonfirmasi.
Seperti lubang hitam, gelombang gravitasi, pelensaan gravitasi, radiasi latar gelombang mikro, evolusi bintang galaksi, dll., Telah dikonfirmasi oleh pengamatan, yang tidak hanya menegaskan kebenaran teori relativitas Einstein, tetapi juga memenuhi ekspektasi kosmologi Big Bang.
Menurut penilaian logis dasar, apa lagi yang bisa saya percaya jika saya tidak mempercayai teori ini? Bukankah ini kognisi paling dasar dari orang normal dengan sedikit melek ilmiah?
Kebangkitan kosmologi Big Bang.
Sejak astronom Amerika terkenal Edwin Powell Hubble menemukan hukum perluasan alam semesta pada awal abad lalu, fisikawan modern dan astronom seperti Einstein telah meninggalkan model alam semesta statis dan menyadari bahwa alam semesta itu dinamis, dengan awal dan akhir. dari.
Karena fisikawan dan astronom berbicara tentang sains dan bukti, jika mereka mengabaikan fakta dan membuka mata serta berbicara omong kosong, penelitian tidak akan dapat dilanjutkan, dan itu akan menjadi jalan buntu.
Persamaan medan gravitasi teori relativitas umum Einstein sulit dibenarkan, karena ia mulai percaya pada kosmologi statis. Pemahaman semacam ini telah mendominasi dunia ilmiah selama ratusan tahun. Ia percaya bahwa alam semesta selalu seperti ini, tak berujung dan tak berujung. Tak ada habisnya.
Einstein tidak bisa menyingkirkan tipu muslihat ini.
Akan tetapi, persamaan medan gravitasinya tidak dapat menunjukkan bahwa alam semesta adalah hasil statik.Menurut rumus medan gravitasinya Rv- (1/2) Rgv = kTv, alam semesta dinamis yang tidak pernah berhenti berubah pasti akan diturunkan.
Untuk membuat rumus ini konsisten dengan alam semesta statis, ia harus menambahkan "konstanta kosmik" ke rumus ini untuk mempertahankan hasil alam semesta statis. Rumus ini menjadi: gv + Rv- (1/2) Rgv = kTv , Di mana "" adalah konstanta kosmologis.
Mendengar bahwa Hubble telah menemukan pergeseran merah galaksi, Einstein segera bergegas ke Observatorium Wilson tempat Hubble bekerja untuk memverifikasinya. Ia secara pribadi mengamati fenomena pergeseran merah tersebut. Setelah verifikasi, ia segera mengakui kesalahannya secara terbuka dan menghapus konstanta kosmologis yang berlebihan dalam persamaan medan. Persamaan medan Einstein yang diketahui semua orang saat ini ditentukan:
Gv = Rv- (1/2) Rgv = (8G / c ^ 4) Tv
Di sini, kami memahami secara singkat apa yang dimaksud dengan "pergeseran merah".
Yang disebut "pergeseran merah" adalah sejenis efek Doppler cahaya, dan efek Doppler pada awalnya digunakan dalam perambatan suara.
Orang yang menemukan efek ini adalah seorang matematikawan dan fisikawan Austria bernama Christian Doppler John.
Nyatanya, efek ini bisa kita rasakan dalam hidup kita, saat ambulans mendatangi Anda dari kejauhan, sirene yang kami dengar akan berbunyi nyaring dan bergejolak, saat berpapasan dengan Anda, sirene akan jauh. Menjadi dalam dan menenangkan.
Tetapi orang biasa tidak berpikir secara mendalam tentang apa yang mereka dengar atau lihat. Ilmuwan berbeda. Suatu hari di tahun 1942, Doppler melewati sebuah perlintasan rel kereta api dan bertepatan dengan kereta api yang melewatinya. Ia merasakan perubahan nada ini dan peka terhadap fakta pasti ada misteri di dalamnya, maka ia memulai penelitian ini.
Ia menemukan bahwa perubahan ini terkait dengan rasio kecepatan gerak pengamat dan sumber suara, serta kecepatan suara. Semakin besar rasionya, semakin signifikan perubahannya. Perubahan semacam ini adalah ketika sumber suara dekat maka panjang gelombang akan memendek dan frekuensinya akan meningkat, ketika sumber suara jauh gelombang suara akan memanjang dan frekuensi akan melambat.
Belakangan orang menyebutnya "efek Doppler".
Rumus untuk menghitung efek Doppler adalah:
f = (u + v) / (sumber suara dekat) atau f = (u-v) / (sumber suara jauh)
Dalam rumus tersebut, f adalah frekuensi yang diterima (Hz), u adalah kecepatan gelombang (m), v adalah kecepatan gerak pengamat atau sumber gelombang (m), dan adalah panjang gelombang asal gelombang.
Belakangan, ditemukan bahwa berbagai gelombang memiliki efek Doppler, dan gelombang elektromagnetik tidak terkecuali.
Gelombang elektromagnetik memiliki panjang gelombang dan frekuensi. Semakin panjang panjang gelombangnya, semakin rendah frekuensinya, dan semakin rendah energinya, sebaliknya semakin pendek panjang gelombangnya, semakin tinggi frekuensinya, dan semakin tinggi energinya.
Cahaya tampak juga merupakan gelombang elektromagnetik, yang merupakan gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang 0,38 ~ 0,76um dalam spektrum elektromagnetik, sehingga juga memiliki efek Doppler.
Efek Doppler cahaya adalah pergeseran biru dan pergeseran merah.
Cahaya tampak bukanlah warna putih yang kita lihat, melainkan tersusun dari tujuh spektrum warna, yaitu merah, jingga, kuning, hijau, cyan, biru, dan ungu. Untuk ketujuh warna ini, lampu merah memiliki panjang gelombang terpanjang, 0.64 ~ 0.76um, dan ungu memiliki panjang gelombang terpendek, 0.38 ~ 0.44um.
Saat cahaya dari warna-warna ini digabungkan, yang kita lihat adalah cahaya putih, yang menjadi cahaya polikromatik. Objek yang berbeda memiliki tingkat penyerapan cahaya yang berbeda pada panjang gelombang yang berbeda, sehingga kita dapat melihat dunia yang penuh warna.
Cahaya polikromatik melewati prisma untuk menyebabkan dispersi, dan spektrum berbagai warna dianalisis.
Diketahui bahwa ketika sumber cahaya mendekati pengamat dengan cepat, gelombang cahaya menjadi lebih pendek, frekuensi menjadi lebih tinggi, dan spektrum manifestasi bergerak ke ujung biru; sebaliknya, ketika sumber cahaya jauh dari pengamat, gelombang cahaya menjadi lebih panjang dan frekuensi menjadi lebih rendah, dan spektrum manifestasi bergerak ke ujung merah.
Ini adalah sumber pergeseran biru spektral dan pergeseran merah spektral.
Fenomena yang diamati oleh Hubble adalah tidak peduli dari arah mana ia dilihat, cahaya bintang menunjukkan fenomena pergeseran merah, yang menunjukkan bahwa galaksi-galaksi di kejauhan ke segala arah dengan cepat menjauh dari kita.
Selain itu, fenomena jauh ini bersifat isotropik, dan semakin jauh kecepatannya, semakin cepat pula, dan sebanding dengan jarak.
Hal ini menunjukkan bahwa alam semesta telah dan terus mengembang.Selain itu, terdapat pula makna tersiratnya, yaitu pada momen yang lebih awal, benda-benda langit kosmik semakin dekat satu sama lain, dan pada waktu yang paling awal, benda-benda kosmik haruslah berada. Di tempat yang sama.
Jadi, penemuan Hubble menyiratkan bahwa alam semesta memiliki momen dentuman besar, yang berasal dari singularitas dengan massa jenis tak hingga dan volume tak hingga.
Beberapa orang mungkin berkata, akankah alam semesta berasal dari bola yang lebih besar atau alam semesta yang kecil? Menurut teori medan Einstein, hal ini mustahil. Karena begitu benda menyusut hingga berada dalam radius Schwarzschild, ia pasti akan runtuh menjadi singularitas.
Ada banyak artikel tentang masalah ini dalam komunikasi ruang-waktu, jadi saya tidak akan membahasnya di sini.
Seluruh alam semesta mengembang, dan kosmologi Big Bang mulai terbentuk.
Setelah penemuan Hubble diumumkan, teori ekspansi alam semesta dan teori Big Bang mulai terbentuk, dan secara bertahap menjadi teori utama astronomi, dan kosmologi Big Bang menjadi teori standar utama yang diakui oleh komunitas ilmiah.
Melalui studi fenomena pergeseran merah galaksi, Hubble menemukan bahwa kecepatan retrograde galaksi di luar arah galaksi berbanding lurus dengan jarak, sehingga tercipta hukum Hubble.
Hukum Hubble disebut juga efek Hubble, ekspresinya adalah: v = Hd
Dalam rumusnya, v adalah kecepatan retrograde, satuan: kilometer / sekon (km / s); H adalah konstanta Hubble, satuan: kilometer / sekon · juta parsec (km / s · Mpc); d adalah jarak ke pengamat Jarak, satuan: juta parsec (Mpc).
Sebuah parsec (pc) adalah sekitar 3,26 tahun cahaya (ly), dan Mpc adalah 3,26 juta ly.
Yang disebut konstanta Hubble adalah kecepatan galaksi meninggalkan kita pada jarak 3,26 juta tahun cahaya. Dengan data ini, laju perluasan alam semesta dapat dihitung menurut hukum Hubble.
Selama lebih dari sepuluh tahun, para ilmuwan ingin mengukur konstanta Hubble yang akurat.
Data deteksi yang terkenal secara internasional meliputi:
Pada tahun 2006, nilai yang dihitung oleh Pusat Penerbangan Luar Angkasa Marshall menggunakan Observatorium Chandra Ray NASA adalah 77 (km / s) / Mpc, ± sekitar 15%;
Pada tahun 2009, nilai yang dihitung oleh NASA berdasarkan galaksi jauh la supernova adalah 74,2 ± 3,6 (km / s) / Mpc;
Nilai yang dihitung oleh Badan Antariksa Eropa dengan menggunakan satelit Planck pada tahun 2013 adalah 67,80 ± 0,77 (km / s) / Mpc;
Nilai yang dihitung oleh ilmuwan Jerman menggunakan lensa gravitasi pada tahun 2019 adalah 82,4 (km / s) / Mpc.
Data perhitungan pendeteksian ini memiliki kelebihannya sendiri, tetapi tidak sepenuhnya konsisten, atau bahkan berjauhan, yang menunjukkan bahwa beberapa teori atau metode observasi masih terbuka untuk dibahas.
Kami tidak mengutamakan yang satu daripada yang lain, dan mengambil nilai rata-rata. Konstanta kosmologis adalah 75,1km / s / Mpc.
Menurut hukum Hubble dan konstanta Hubble yang diperoleh, serta beberapa kalkulasi data observasi yang komprehensif, para ilmuwan percaya bahwa alam semesta lahir 13-14 miliar tahun yang lalu. Lebih umum disepakati bahwa alam semesta adalah 13,82 miliar tahun yang lalu. Jari-jari alam semesta yang dapat diamati secara teoritis sekarang adalah sekarang 46,5 miliar tahun cahaya.
Menurut hukum Hubble, kita memasukkan datanya, kita bisa mendapatkan kecepatan perluasan alam semesta:
v = Hd = 75.1x (46500000000ly / 3260000ly) = 75.1x13281 = 1072491km / s
Dengan kata lain, di tepi terjauh alam semesta yang dapat diamati, kecepatan galaksi yang meninggalkan kita adalah 1,07 juta km / s, yang lebih dari tiga kali kecepatan cahaya.
Saat penemuan berlanjut, bukti model alam semesta Big Bang menjadi semakin berlimpah.
Buktinya meliputi:
Kelimpahan unsur kosmik sejalan dengan ekspektasi.
Model alam semesta Big Bang, yang dimulai dari waktu Planck (10- ^ 44s) pada saat Big Bang dimulai 13,8 miliar tahun yang lalu, menggambarkan keseluruhan proses evolusi alam semesta.
Ruang-waktu alam semesta muncul dari energi murni Big Bang, dan kemudian empat gaya dasar muncul. Di bawah suhu dan kepadatan yang sangat tinggi, mereka berangsur-angsur mendingin. Tidak sampai 380.000 tahun kemudian atom netral muncul dan cahaya bisa dipisahkan.
Hanya ada hidrogen dan helium di alam semesta, dan hanya ada sedikit unsur paling ringan seperti litium. Dengan terbentuknya bintang, reaksi fusi nuklir, dan ledakan supernova, unsur berat secara bertahap muncul dan meningkat.
Unsur-unsur di alam semesta masih didominasi oleh hidrogen dan helium, dan unsur lainnya hanya sekitar 1%. Kelimpahan unsur-unsur ini pada dasarnya memenuhi harapan model alam semesta Big Bang.
Penemuan radiasi latar belakang gelombang mikro kosmik.
Pada tahun 1948, Gamow, pencetus kosmologi Big Bang, mengemukakan teori Big Bang termal kosmik. Dia percaya bahwa kita masih bermandikan radiasi sisa dari alam semesta bersuhu tinggi awal, yang suhunya 6K.
Pada tahun 1964, ketika dua insinyur muda Penzias dan Wilson men-debug antena tanduk besar mereka yang aneh, mereka menemukan suara yang tidak dapat dijelaskan dengan intensitas isotropik yang sama. Dengan ketekunan dan ketekunan mereka, mereka akhirnya menemukan bahwa ini adalah radiasi latar gelombang mikro kosmik yang diprediksi oleh Gamow, bara dari Big Bang, dan selanjutnya diukur dan dihitung bahwa suhu radiasi ini adalah 2,7K.
Ini adalah radiasi latar belakang gelombang mikro kosmik 3K yang terkenal. Ini adalah salah satu dari empat penemuan besar dalam astronomi di tahun 1960-an. Ini adalah penemuan astronomi besar lainnya setelah penemuan pergeseran merah Hubble. Ini adalah bukti langsung utama lainnya dari teori alam semesta Big Bang!
Berdasarkan penemuannya tersebut, Penzias dan Wilson memenangkan Hadiah Nobel bidang Fisika pada tahun 1978. Pidato penghargaan kepada mereka menunjukkan: Penemuan ini memungkinkan kita memperoleh informasi tentang proses kosmik yang terjadi selama penciptaan alam semesta di masa lalu.
Gelombang gravitasi asli ditemukan.
Gelombang gravitasi asli adalah prediksi dalam teori relativitas umum Einstein yang diterbitkan pada tahun 1916. Ia percaya bahwa dentuman besar di awal alam semesta akan menghasilkan fluktuasi ruang-waktu. Saat alam semesta mengembang dan berevolusi, fluktuasi seperti ini akan melemah, tetapi Kejadian Big Bang semacam ini Gema masih ada sampai sekarang.
Selama 100 tahun, para ilmuwan telah mencoba menemukan gelombang gravitasi seperti itu, tetapi beberapa dekade telah berlalu, tetapi mereka belum dapat menemukannya.
Setelah penemuan radiasi latar belakang gelombang mikro kosmik, ilmuwan Amerika menggunakan teleskop BICEP2 yang dipasang di Kutub Selatan untuk mengamati foton big bang, yang merupakan bara alam semesta, dan perhitungannya menunjukkan bahwa gelombang gravitasi asli yang bekerja pada foton ini akan menghasilkan polarisasi khusus B Mode, mode B ini akan menjadi "jejak unik" dari gelombang gravitasi asli.
Mengamati "tanda" ini berarti penemuan gelombang gravitasi asli.
Dengan tujuan yang jelas, para peneliti akhirnya mengamati gelombang gravitasi di Antartika ini ~ sinyal polarisasi mode-B yang lebih kuat dari yang diharapkan. Setelah lebih dari tiga tahun penelitian, kemungkinan gangguan lain dikesampingkan, dan diumumkan pada 17 Maret 2014 , Bukti pertama keberadaan gelombang gravitasi asli ditemukan.
Penemuan ini beberapa tahun lebih awal dari penemuan gelombang gravitasi tahun 2016 yang dibentuk oleh tabrakan lubang hitam yang berjarak 1,3 miliar tahun cahaya.
Penemuan gelombang gravitasi asli adalah bukti kuat dari kosmologi Big Bang.
Dapat dikatakan bahwa bukti model alam semesta Big Bang semakin banyak.
Sejak Hubble menemukan pergeseran merah galaksi, kosmologi Big Bang diusulkan sebagai dugaan ilmiah, dan 100 tahun telah berlalu.
Bukti semakin banyak muncul, dan hampir tidak ada bukti tandingan yang dapat memalsukan teori ini.
Oleh karena itu, teori apa yang tidak dipercayai oleh komunikasi ruang-waktu pada teori ini?
Meski teori ini masih memiliki banyak bukti yang perlu dibuat-buat, namun tidaklah sempurna, namun ia sudah menjadi satu-satunya teori model alam semesta yang paling meyakinkan dalam lingkaran astronomi, tidak ada dua.
Lantas, mengapa orang yang tidak percaya teori ini tidak percaya? Adakah teori yang lebih baik tentang kelahiran dan evolusi alam semesta? Dengan kata lain, adakah bukti dan logika matematika yang dapat memalsukan kosmologi Big Bang?
Saya seorang penulis sains populer yang hanya percaya pada sains dan bukti. Saya tidak pernah dengan keras kepala bersikeras pada sudut pandang tertentu. Selama saya dapat memberikan alasan yang valid, saya tentu saja bersedia mengubah sudut pandang saya, belajar dan menerima pengetahuan dan teori baru. Saya menganggapnya sebagai kebahagiaan besar dalam hidup.
Terima kasih telah membaca dan menyambut diskusi.
Hak cipta asli komunikasi ruang-waktu, pelanggaran, dan plagiarisme adalah perilaku yang tidak etis, harap dipahami dan bekerja sama.
- Kapankah berita tentang peradaban ekstraterestrial akan didengar oleh umat manusia atau mulai dilihat oleh umat manusia?
- Berapa kecepatan yang dicapai bumi untuk melepaskan diri dari gravitasi matahari, dan apa perbedaan antara ketiga kecepatan kosmik tersebut?
- Jika lubang hitam dengan massa yang sama dengan matahari menggantikan matahari, apa yang akan terjadi dengan bumi?
- Mengapa lubang hitam duduk kokoh di puncak rantai makanan angkasa, begitu kecilnya sehingga mereka bisa memakan bintang yang bahkan lebih besar?