الفلك

توضيحات حول المسافات في علم الكونيات

توضيحات حول المسافات في علم الكونيات

أود الحصول على توضيحات حول بعض المفاهيم المعتادة للمسافات في علم التجميل.

  1. أولا،المسافة القادمةهل المسافة الحالية للأجسام التي وصلنا ضوءها الآن ، أي فيما يتعلق بالزمن الكوني؟ أو هل هو نفسه مع الانزياح الأحمر المعتمد؟ اذا نعم،هذه المسافة القادمةهو ببساطةالمسافة القطر الزاويأليس كذلك؟

  2. المسافة القطر الزاوي$ D_A $ هل بدأت المسافة من المراقب إلى الجسم في الانبعاث وهذا الضوء يصل إلينا الآن؟

  3. مسافة المواصلات المستعرضةمن كائن هو حجم الكائن في المستوى ثنائي الأبعاد. من الرابط التالي: المسافات في علم الكونيات

انها مكتوبة :

5) مسافة الانتقال (عرضية) المسافة القادمة بين حدثين في نفس الانزياح الأحمر أو المسافة ولكن مفصولة في السماء بزاوية ما $ delta theta $ هو $ D _ { mathrm {M}} delta theta $ والمسافة المستعرضة $ D _ { mathrm {M}} $ (يُشار إليه لسبب موضح أدناه) مرتبط ببساطة بمسافة الانتقال في خط البصر $ D _ { mathrm {C}} $ : $$ D _ { mathrm {M}} = left { begin {array} {ll} D _ { mathrm {H}} frac {1} { sqrt { Omega_ {k}}} sinh يسار [ sqrt { Omega_ {k}} D _ { mathrm {C}} / D _ { mathrm {H}} right] & text {for} Omega_ {k}> 0 D _ { mathrm {C}} & text {for} Omega_ {k} = 0 D _ { mathrm {H}} frac {1} { sqrt { left | Omega_ {k} right |}} الخطيئة اليسار [ sqrt { left | Omega_ {k} right |} D _ { mathrm {C}} / D _ { mathrm {H}} right] & text {for} Omega_ {k} <0 end {array} right. $$

مع $ D_H = dfrac {c} {H_0} $

  1. 6 مسافة القطر الزاوي مسافة القطر الزاوي $ D _ { mathrm {A}} $ يُعرَّف بأنه نسبة الحجم العرضي المادي لجسم ما إلى حجمه الزاوي (بالراديان). يتم استخدامه لتحويل الفواصل الزاوية في صور التلسكوب إلى فواصل مناسبة عند المصدر. تشتهر بعدم الزيادة إلى أجل غير مسمى مثل $ z rightarrow infty؛ $ ينقلب في $ z sim 1 $ وبعد ذلك تبدو الأجسام البعيدة أكبر في الحجم الزاوي. ترتبط مسافة القطر الزاوي بمسافة الانتقال المستعرضة $$ D _ { mathrm {A}} = frac {D _ { mathrm {M}}} {1 + z} $$

السؤال رقم 1) في الجزء 1) يحددون مسافة المواصلات من خلال:

$$ D _ { mathrm {C}} = D _ { mathrm {H}} int_ {0} ^ {z} frac {dz ^ { prime}} {E left (z ^ { prime} حق)} $$

لكن هذه ليست المسافة المادية. في الواقع ، نحن بحاجة إلى الضرب $ D _ { mathrm {C}} $ بواسطة $ R (ر = 0) = R_0 دولار للحصول على الانفصال الجسدي بيننا وبين الشيء ، أليس كذلك؟

السؤال 2) لا أفهم في النص أعلاه لماذا يقولون ذلك "ولكن مفصولين في السماء بزاوية ما $ delta theta $ هو $ D_M delta theta $ و المسافة المستعرضة $ D_M $ يرتبط ببساطة بمسافة الانتقال في خط البصر $ D _ { mathrm {C}} $.

هل يجب أن يكون الحجم الحالي للكائن يساوي $ D_C ، delta theta $، أي مسافة الانتقال مضروبة في $ delta theta $ ؟ ، كما نفعل في علم المثلثات لحساب جزء $ delta theta $ محيط الدائرة.

السؤال 3) فيما يتعلق بمسافة القطر الزاوي ، لماذا يمكننا بدلاً من ذلك أخذ النسبةcosmological_horizon / 1 + zبدلا من النسبة $ dfrac {D _ { mathrm {M}}} {1 + z} $ ؟ في الواقع ، مسافة القطر الزاوي هي المسافة عند z المعطاة بين المراقب والانبعاث من الجسم.

أقوم بالخلط بين المسافة المستعرضة والمسافة الزاويّة وكذلك المسافة المقطوعة (الإحداثيات أو المسافة المادية مع العامل $ R (t) $ ?)

آمل أن أكون واضحا. نرحب بأي مساعدة.


بعض توضيحات CMB

أهلا،
أحاول الحصول على بعض التأكيدات لبعض الحقائق حول كيفية دعم CMB للنموذج الكوني الحالي. لدي بالفعل بعض الأسئلة حول هذا الموضوع ، لكنني سأجرب حظي أولاً في مشكلة أعتقد أنها موصوفة من حيث المبرد الأسود ، والذي يُقال بعد ذلك لشرح كيفية انخفاض درجة الحرارة كدالة للتوسع. لتلخيص فهمي لهذه القضية المحددة حتى الآن:

ترتبط درجة حرارة بداية CMB البالغة 3000 كلفن بمستوى الطاقة الذي يتوقف عنده إشعاع الفوتون عن تأين ذرات الهيدروجين ، مما يسمح بعد ذلك للفوتونات بأن تصبح "مفصول"من المادة. يُفترض أن تكون درجة الحرارة هذه أعلى درجة حرارة لتوزيع طيف الجسم الأسود ، والتي تحولت إلى أطوال موجية أطول ، حيث انخفضت درجة الحرارة المرتبطة بها نحو القيمة الحالية البالغة 2.7 كلفن. يبدو أن درجتي الحرارة هاتين ثابتتين على طول الخط الزمني للكون عند 380000 سنة والعمر الحالي للكون ، والذي أفترض أنه 13.7 مليار سنة. ومع ذلك ، فمن الواضح أن درجة حرارة CMB هي في الحقيقة دالة على معدل تمدد الكون وليس عمره ، لذلك أردت الحصول على فهم أفضل لهذا الجانب.

على أساس أن درجة حرارة CMB تتناسب مع طاقتها الإشعاعية ، أي تردد الفوتون عبر E = hf ، يجب أن يرتبط الانخفاض في درجة حرارة CMB أيضًا بانحراف الطول الموجي لطيف الذروة المرتبط بنموذج مشعاع الجسم الأسود. أنا أفهم أن هذا الانزياح نحو الأحمر يقدر أن يكون

1100. ومع ذلك ، ليس من الواضح بالنسبة لي كيفية استخدام هذا العامل لحساب التوسع المقابل للكون لمطابقة حجمه الحالي وربط ذلك بالجدول الزمني المذكور أعلاه. لذلك ، سأكون ممتنًا جدًا لأي توضيحات بشأن العرض. شكرا


علم الكونيات هو دراسة طبيعة الكون ككيان كامل. كلمة علم الكونيات مشتق من اللغة اليونانية كوزموس تعني الانسجام أو النظام. يهتم علماء الكونيات بتشكيل وتطور ومستقبل الكون ومكوناته.

معظم الأشياء التي يمكننا رؤيتها بالتلسكوبات كبيرة أو موجودة على مسافات بعيدة (مثل الكواكب والنجوم والمجرات وعناقيد المجرات وحتى العناقيد الفائقة). رأي غالبية علماء الكونيات هو أن كل هذه الأجسام تشكلت بعد حدث تشكيل أولي شديد الحرارة وكثافة ، منذ حوالي 14 غيغاير ، والذي خلق (ولا يزال يخلق) الفضاء الذي نراه من حولنا. هذا الحدث يسمى الانفجار الكبير.

في حين يبدو أن نموذج Big Bang الساخن يشرح الكثير مما نلاحظه من حولنا ، لا يزال هناك العديد من الأسئلة الأساسية الموجودة. مما تتكون غالبية المادة في الكون؟ ما مدى شيوع الكواكب حول النجوم؟ ما الذي يجعل بعض المجرات بيضاوية الشكل أو حلزونية أو غير منتظمة الشكل؟ ما هي هندسة الكون؟ ما هي الطاقة المظلمة الغامضة؟ هل يوجد ثابت كوني؟ هل هو متغير؟ هل توجد أكوان أخرى؟

بالإضافة إلى خصائص الأجسام الأكبر (مثل المجرات والبنية واسعة النطاق) ، أصبح علم الكونيات مهتمًا بشكل متزايد بخصائص أصغر شاء.

للمساعدة في تحديد ما حدث في بداية الكون ، يحتاج علماء الكونيات إلى مساعدة علماء فيزياء الجسيمات. يصف نموذج Big Bang بداية ساخنة جدًا وكثيفة للكون تحدث فيها العديد من ظواهر فيزياء الجسيمات المثيرة للاهتمام. لقد أثرت هذه الظواهر على نوع الكون الذي نعيش فيه.

في المراحل الأولى كان الكون شديد الحرارة ولم تكن المادة موجودة. كان الكون يهيمن عليه الإشعاع. مع توسع الكون ، يمكن تكوين الجسيمات الأولية المبردة ، والتي شكلت فيما بعد أخف العناصر مثل الهيدروجين والهيليوم والليثيوم. كان على العناصر الأثقل انتظار تشكل النجوم حتى يمكن صنعها عبر التخليق النووي في درجات الحرارة والضغط والكثافة المرتفعة للنجوم الضخمة.

النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات هو وصف رياضي للجسيمات الـ 12 الأساسية (6 لبتونات و 6 كواركات) و 3 قوى (كهرومغناطيسية ، ضعيفة وقوية). يعتقد أنه في

بعد 10-11 ثانية من الانفجار العظيم ، أصبحت جميع القوى الأربع (الحقبة الحالية) (الثلاثة المذكورة أعلاه بالإضافة إلى الجاذبية) قوى منفصلة. لكن حولها

بعد 10 -43 ثانية من الانفجار العظيم (زمن بلانك) تم توحيد جميع القوى الأربعة في قوة واحدة. تسمى عملية انفصال القوى عن بعضها البعض كسر التناظر العفوي.

كان علماء الكونيات الأوائل من البابليين والمصريين الذين راقبوا السماء ويمكنهم التنبؤ بالحركات الظاهرة للشمس والقمر والنجوم اللامعة والكواكب.

في القرن الرابع قبل الميلاد ، استنتج الفلاسفة اليونانيون أن النجوم كانت مثبتة على كرة سماوية تدور حول الأرض الكروية. تحركت الكواكب والشمس والقمر في مادة سائلة تسمى الأثير بين الأرض والنجوم.

في القرن الثاني الميلادي ، بنى بطليموس عمله على الاعتقاد بأن كل الحركات كانت دائرية. لتفسير حركة بعض الكواكب ، التي يبدو أنها تدور حول نفسها ، قدم بطليموس أفلاك تدوير بحيث تتحرك الكواكب في دوائر على دوائر.

تدفع الملاحظات الجديدة التقدم في النظرية ، ويمكن للنظريات الجديدة أن تحفز ملاحظات جديدة. ومع ذلك ، مرت قرون عديدة حتى حدث تطور جديد مهم في علم الكونيات.

في القرن السادس عشر ، اقترح نيكولاس كوبرنيكوس نظامًا شمسيًا تدور فيه الأرض حول محورها ، جنبًا إلى جنب مع الكواكب الأخرى ، تدور حول الشمس. لكن الأدلة الرصدية في ذلك الوقت فضلت النظام البطلمي القائم على فلك التدوير. تم الترويج لنظام كوبرنيكوس من قبل البعض ، لكن اكتشاف انحراف ضوء النجوم في عام 1728 هو الذي أثبت بلا شك أن الأرض تدور حول الشمس!

في أوائل القرن السابع عشر اكتشف جاليليو جاليلي أقمارًا تدور حول كوكب المشتري. أظهر بوضوح أن الأرض لم تكن خاصة وجعل الكثيرين يؤمنون بالنموذج الكوبرنيكي المتمركز حول الشمس للكواكب التي تدور حول الشمس. اكتشف إسحاق نيوتن بعد ذلك قانون التربيع العكسي لقوة الجاذبية التي يمكن أن تفسر المدارات الإهليلجية للكواكب والمذنبات في النظام الشمسي. تم العثور على إطار فيزيائي للحركات السماوية.

إذا كانت الأرض تدور حول الشمس ، فيجب أن تتغير مواقع النجوم القريبة ، مقارنة بالخلفية. ومع ذلك ، لم تكشف الملاحظات الأولية عن أي حركة من هذا القبيل. إن عدم وجود أي تحول ملحوظ أو اختلاف المنظر في مواقع النجوم أثناء دوران الأرض حول الشمس يعني أن النجوم يجب أن تكون على مسافات كبيرة من الشمس. خلص نيوتن إلى أن الكون يجب أن يكون بحرًا لا نهائيًا وأبديًا من النجوم ، كل منها يشبه إلى حد كبير شمسنا.

في القرن الثامن عشر ظهر فلاسفتان بارزان بأفكار متشابهة. في عام 1750 اقترح توماس رايت أن مجرة ​​درب التبانة عبارة عن قرص دوار واسع يتكون من النجوم والكواكب. كتب إيمانويل كانط & # 8220 التاريخ الطبيعي العام ونظرية السماوات & # 8221 في عام 1755 الذي اقترح فيه أن السدم الحلزونية ، وهي أجسام غامضة باهتة لوحظت عبر السماء ، كانت مجرات خارجية أو أكوان جزيرة مستقلة عن درب التبانة.

بدأ علم الكونيات الفيزيائي ، النسخة الكمية لعلم الكونيات ، مع ألبرت أينشتاين في عام 1915 عندما طور أول نماذج جوهرية للكون من خلال حلول نظريته العامة للنسبية. تمت إضافة هذه الحلول وتحسينها بواسطة ألكسندر فريدمان وويليم دي سيتر وجورج ليميتر وإتش بي روبرتسون وآرثر جيفري ووكر. في تلك المرحلة ، لم يكن علماء الفلك على دراية بتوسع الكون ، وقد أدخل أينشتاين مصطلحًا رياضيًا ، وهو الثابت الكوني ، للتأكد من أن كونه ثابتًا.

في عام 1912 ، اكتشفت Henrietta Leavitt النجوم المتغيرة Cepheid في غيوم Magellanic وأكدت أن المتغيرات ذات الفترات الأطول لها لمعان أكبر. من عام 1912 فصاعدًا ، بدأ فيستو سليفر في مرصد لويل في تجميع سرعات السدم الحلزونية. بحلول منتصف العشرينات من القرن الماضي ، كان للغالبية العظمى من هذه السدم سرعات ركود ، بعضها بآلاف الكيلومترات / ثانية. كان من الصعب عدم تخصيص مثل هذه السرعات القصوى للمجرات الخارجية.

بحلول منتصف العشرينيات من القرن الماضي ، اكتشف كل من J.C Duncan و Edwin Hubble أيضًا نجوم Cepheid المتغيرة في Messier 33 و Messier 31 و NGC 6822. أطاعت هذه النجوم علاقة فترة اللمعان التي كانت فترة تقلبها مرتبطة بسطوعها الداخلي. بمجرد إنشاء معايرة Cepheids القريبة ذات المسافات المعروفة ، يمكن تعيين مسافة لكل متغير بناءً على فترة التباين الخاصة به & # 8217s فقط. بناءً على هذه النجوم المتغيرة ، كانت المسافات المستخلصة أكبر من أن تسمح لهذه السدم الحلزونية بأن تكون جزءًا من مجرتنا. لقد كانت مجرات في حد ذاتها. كان رايت وكانط على حق.

في عام 1929 ، نشر هابل ورقة تاريخية وصفت العلاقة بين المسافة إلى المجرة وسرعتها الشعاعية المرصودة. تمتلك المجرات البعيدة سرعات ارتداد أكبر (كما شوهد مع عينة أصغر بواسطة فيستو سليفر). يمكن إثبات أن Lundmark و Lemaitre قد هزما هابل بهذا الاكتشاف. بالإضافة إلى ذلك ، قام H.P. كان روبرتسون أول من وصف النتائج بأنها توسع كوني. ثم تخلص أينشتاين من ثابت كوزمولوجي الخاص به. لم يكن الكون ساكنًا ، بل كان يتمدد.

في الخمسينيات من القرن الماضي ، طرح هيرمان بوندي وتوماس جولد وفريد ​​هويل نموذج الحالة الثابتة للكون. في هذا النموذج ، تم تكوين المادة من فراغ الفضاء وبدا الكون كما هو في أي اتجاه وفي أي وقت. أنيقة فلسفيًا ، تجنبت بداية ونهاية الكون. كان ، مع ذلك ، قابل للاختبار. التطور الملحوظ للمصادر الراديوية ، ولاحقًا الذروة المرصودة في كثافة عدد الكوازارات ، على بعد عدة مليارات من السنين الضوئية ، تسمى نموذج الحالة الثابتة موضع التساؤل. في أوائل الستينيات من القرن الماضي ، اكتشف أرنو بينزياس وروبرت ويلسون إشارة خافتة جدًا في منطقة الميكروويف المقابلة لإشعاع كل السماء في

3 درجات كلفن تبلغ ذروتها في الشدة بطول موجة 2 مم. توقع روبرت ديكي ومعاونوه مثل هذه الإشارة ، الخلفية الكونية ، إذا كان الكون قد بدأ في حالة كثيفة وحارة.

انبعث إشعاع 3 درجات K الذي نكتشفه الآن بعد حوالي 300000 عام من الانفجار العظيم عندما برد الكون بما يكفي لتشكيل البلازما غاز من الذرات المحايدة. بعد ذلك ، انتقلت فوتونات إشعاع الخلفية الكونية في خطوط مستقيمة (إلينا) دون أن تتفاعل مع المادة منذ ذلك الحين. أظهرت المزيد من الملاحظات أن الإشعاع كان من شكل الجسم الأسود المتوقع لأصل شديد الحرارة وأن نموذج الانفجار العظيم قد أعيد تأجيجه باعتباره النموذج الكوني المفضل. إلى جانب الخلفية الكونية ، هناك ملاحظتان أخريان تدعمان نموذج الانفجار العظيم. أحدهما هو أن التخليق النووي في كون مبكر ساخن يفسر بشكل صحيح الوفرة الكونية للنظائر النووية الخفيفة مثل الهيدروجين والديوتيريوم والهيليوم 3 والهيليوم 4 والليثيوم 7. والثاني هو التوسع الملحوظ للكون كما تدل عليه حركات المجرات البعيدة.

ومع ذلك ، لم يستطع نموذج الانفجار العظيم تفسير بعض الملاحظات عن الكون. إذا قسمنا الفضاء إلى مكعبات تتكون من عدة مئات من ملايين السنين الضوئية ، فسيبدو كل مكعب متشابهًا من حيث كثافة الكتلة وكثافة المجرة وكمية البنية المتماسكة. لوحظ هذا التوحيد الواسع النطاق في مسوحات المجرات البعيدة. ومع ذلك ، في نموذج Big Bang القياسي ، يتطور الكون بسرعة كبيرة بحيث لا يوجد وقت لتأسيس مثل هذا التشابه. تُعرف هذه المشكلة بمشكلة الأفق حيث الأفق يستخدم للإشارة إلى أكبر مسافة يمكن أن تجتازها المعلومات أو الطاقة منذ لحظة الانفجار العظيم ، بالنظر إلى تقييد ثبات سرعة الضوء. ببساطة ، الكون متجانسة تقريبًا وخواص الخواص على نطاقات كبيرة جدًا.

المشكلة الثانية هي مشكلة التسطيح. تتحكم كثافة كتلة الكون في تطوره ومصيره. إذا تجاوزت كثافة الكتلة الكثافة الحرجة ، فستكون الجاذبية قوية بما يكفي لعكس تمدد التيار وسيكون للكون هندسة تسمى مغلقة. إذا كانت كثافة الكتلة أقل من القيمة الحرجة ، فسيستمر الكون في التوسع إلى الأبد ، والكون له هندسة مفتوحة. تُعرف نسبة كثافة الكتلة الفعلية إلى القيمة الحرجة باسم أوميغا. تشير النظرية العامة للنسبية إلى أن هندسة الكون هي إقليدية فقط إذا كانت أوميغا تساوي 1.0 بالضبط ، لذلك يُطلق على كون أوميغا = 1 مسطح. في الوقت الحالي ، نعتقد أن قيمة أوميغا جيدة في حدود 10 من 1.0. من أجل أن تكون قيمة أوميغا قريبة من 1.0 في هذا العصر أمر رائع & # 8211 إذا كانت في البداية مجرد كمية صغيرة جدًا من 1.0 ، فإن حوالي 14 مليار سنة من التطور كانت ستدفعها بعيدًا عن هذه القيمة عند هذا العصر الحالي. لجميع الأغراض ، يبدو الكون مسطحًا.

لشرح هذه & # 8216problems & # 8217 ، في عام 1980 قرر آلان جوث أن فترة من التوسع الأسي السريع للغاية ، & # 8216inflation & # 8217 ، حدثت حوالي 10 -34 ثانية بعد الانفجار العظيم. بعد هذه الفترة التضخمية مباشرة ، كان نصف قطر الكون المرئي لنا حاليًا

1 م. ثم عاد الكون إلى وضعه الطبيعي (الخطي) للتوسع. تم إجراء ضبط دقيق لاحقًا للتضخم بواسطة Andrei Linde و Andreas Albrecht و Paul Steinhardt ، وتشمل الإصدارات الحالية أكوانًا متعددة تخضع جميعها لنوع من التضخم (على سبيل المثال ، فوضوي ، أبدي). قد يكون التضخم مرتبطًا بنظرية الأوتار وعلم الكون الغشائي حيث يمكن اعتبار غشاءنا رباعي الأبعاد (3 مكاني ، بُعد زمني واحد) كمجموعة فرعية من حجم أكبر بكثير.

قد تكون فترة تضخم الكون المبكرة ، وأسبابها الفيزيائية ، مرتبطة بملاحظة حديثة للكون. يبدو أن المستعرات الأعظمية البعيدة ذات الانزياح الأحمر العالي أقل سطوعًا قليلاً مما هو متوقع ، والذي يمكن تفسيره على أنه كون يمر بمرحلة توسع متسارع. تم افتراض الطاقة المظلمة كنوع من الجاذبية المضادة التي تدفع هذا التسارع.

تشمل المجالات الموضعية الحالية في البحث الكوني طبيعة المادة المظلمة والطاقة المظلمة ، والبحث عن النجوم والمجرات الأولى ، وخصائص الخلفية الكونية ، والمحاكاة العددية للبنية واسعة النطاق.

دراسة علم الفلك عبر الإنترنت في جامعة سوينبرن
جميع المواد محفوظة لشركة Swinburne University of Technology باستثناء ما هو محدد.


يقوم علماء الفلك بتحسين مقياس مسافتهم للكون. لسوء الحظ ، فإنه لا يحل الأزمة في علم الكونيات & # 039t

من الصعب قياس تمدد الكون. لسبب واحد ، لأن الكون هو بالتوسع ، فإن مقياس قياسات المسافة الخاصة بك يؤثر على مقياس التوسع. ونظرًا لأن الضوء القادم من المجرات البعيدة يستغرق وقتًا للوصول إلينا ، يمكنك & # 8217t قياس الكون هو، بل ما هو عليه كنت. ثم هناك تحدي سلم المسافة الكونية.

ينبع سلم المسافة من حقيقة أنه في حين أن لدينا العديد من الطرق لقياس المسافة الكونية ، إلا أن أيا منها لا يعمل على جميع المقاييس. على سبيل المثال ، يتم تحديد أكبر المسافات عن طريق قياس السطوع الظاهر للمستعرات الأعظمية في المجرات البعيدة. يعمل هذا بشكل رائع عبر بلايين السنين الضوئية ، ولكن لا يوجد ما يكفي من المستعرات الأعظمية في مجرة ​​درب التبانة لقياس المسافات القريبة. ربما يكون قياس المسافة الأكثر دقة هو اختلاف المنظر ، الذي يقيس الانزياح الظاهري في موقع النجم أثناء دوران الأرض حول الشمس. المنظر هو مسألة هندسة بسيطة ، لكنها دقيقة فقط لبضعة آلاف سنة ضوئية.

بعض الطرق المستخدمة لقياس المسافات الكونية. الائتمان: تابيثا ديلينجر

لهذا السبب ، غالبًا ما يقيس علماء الفلك المقياس من خلال بناء طريقة على الأخرى. استخدم المنظر لأقرب النجوم ، بما في ذلك نوع من النجوم المتغيرة المعروفة باسم متغيرات Cepheid. تختلف Cepheids في السطوع بما يتناسب مع متوسط ​​سطوعها ، لذلك يمكنك استخدامها لقياس المسافات التي تصل إلى 100 مليون سنة ضوئية أو نحو ذلك. تحدث المستعرات الأعظمية طوال الوقت ضمن هذا النطاق ، لذا يمكنك بعد ذلك استخدام قياسات المستعر الأعظم لتحديد المسافات عبر مليارات السنين الضوئية. هذه ليست الطرق الوحيدة المستخدمة في سلم المسافة الكونية ، لكن كل طريقة لها نطاق محدود ودقة محدودة.

نظرًا لوجود عدم يقين في أي قياس تقوم به ، يمكن أن تتراكم الأخطاء في سلم المسافة. إذا كانت قياسات اختلاف المنظر الخاصة بك متوقفة قليلاً ، فستكون قياسات Cepheid الخاصة بك بعيدة أكثر من البداية ، وستكون قياسات المستعر الأعظم لديك أقل دقة. لهذا السبب ، عندما نقيس التوسع الكوني باستخدام طرق مختلفة ، نحصل على نتائج تختلف قليلاً. يُعرف هذا بالتوتر الكوني. في الماضي ، لم يكن هذا & # 8217t مشكلة كبيرة. بينما أعطت الطرق المختلفة نتائج مختلفة ، كان الارتياب في القياس كبيرًا بما يكفي لتداخل النتائج. ولكن مع زيادة دقة قياساتنا ، لم تعد متداخلة بعد الآن. إنهم يختلفون بصراحة.

لا يتوافق مقياس سلم المسافة الجديد مع مقياس بلانك. الائتمان: ريس وآخرون

لحل هذه المشكلة ، ركز فريق من علماء الفلك مؤخرًا على جعل سلم المسافة الكونية أكثر دقة. ينصب تركيزهم على قياسات اختلاف المنظر ، وهي الأرض التي يقف عليها سلم المسافة. في هذه الحالة ، يستخدمون بيانات من مركبة الفضاء جايا. قام Gaia بقياس المنظر والحركة لأكثر من مليار نجم ، بما في ذلك النجوم المتغيرة Cepheid. من هذا ، قلل الفريق من عدم اليقين في طريقة المسافة القيفائية إلى 1٪ فقط. باستخدام هذه النتيجة الجديدة في سلم المسافة الكونية ، حصلوا على قياس ثابت هابل (معدل التمدد الكوني) بين 71.6 و 74.4 كم / ثانية / Mpc. هذا رائع ، لكنه يتعارض مع الطرق الأخرى ، لا سيما البيانات المأخوذة من قياس القمر الصناعي بلانك لخلفية الميكروويف الكونية ، والتي تعطي قيمة تتراوح بين 67.2 و 68.1 كم / ثانية / Mpc.

يبدو أنه كلما زادت دقة قياساتنا ، ازدادت مشكلة التوتر سوءًا. هناك شيء & # 8217s حول التوسع الكوني من الواضح أننا لا نفهم & # 8217t ، ولا يسعنا إلا أن نأمل أن المزيد من البيانات الأفضل ستقودنا إلى حل.


1 إجابة 1

أنت محق في أن المسافات والأوقات نسبية ، لكن كل شخص يكتب كتبًا دراسية وأوراق بحثية في علم الفلك وعلم الكونيات يعرف ذلك ، لذا يمكنك التأكد من أنه ، بصرف النظر عن الأخطاء والخطأ ، يستخدم الناس كميات محددة جيدًا ، والأمر متروك عليك أن تعرف ما هي التعريفات القياسية. لن أسردهم جميعًا ولكن سأقدم بعض المؤشرات.

إذا كانت المناقشة تتعلق بعلم الكونيات ، فعندئذ إذا اعتمدنا أولاً إحداثيات مواكبة ، فيمكن للمرء تحديد المسافة بين المراقبين الأساسيين (بالمعنى التقريبي ، المجرات أو عناقيد المجرات) في أي لحظة معينة من الزمن الكوني. غالبًا ما يسمى هذا بالمسافة المناسبة. تفكر في السطح الشبيه بالفضاء في لحظة ما من الزمن الكوني ، وتجد خط الطول المناسب الأدنى ، في ذلك السطح ، بين المجرتين المعطاة $ A $ و $ B $. المسافة المناسبة بينهما إذن هي $ int _ <(A)> ^ <(B)> (g_ dx ^ i dx ^ j) ^ <1/2> $ حيث $ g_$ هو المقياس داخل السطح العلوي ويكون التكامل على طول خط الحد الأدنى للطول. قد يبدو من المدهش أنك تحصل بالتالي على قياس ثابت للمسافة ، ولكن هذا لأنه من خلال تحديد السطح المكاني الفائق ، تكون قد اعتمدت إطارًا مرجعيًا بمعنى معين ، لأنك حددت مجموعة الأحداث التي تعتبرها & quotsimultaneous & quot. هذا ليس إطارًا محليًا بالقصور الذاتي في أي من المجرة $ A $ أو galaxy $ B $ ، إنه إطار comoving يمتد في كل مكان ، ولكن هذا الإطار يمكنه أن يتزامن (محليًا) مع إطارات الراحة بالقصور الذاتي المحلية عند كل من $ A $ و $ ب دولار.

معظم التدابير الأخرى معنية بفصل الأحداث في أوقات كونية مختلفة. إذا كانت الأحداث أيضًا في إحداثيات مكانية مختلفة ، يصبح تعريف المسافة أكثر صعوبة. تتمثل إحدى الطرق ببساطة في توفير قيم إحداثيات التوصيل في كلا الحدثين ، وترك القارئ لمعرفة ما يريده من ذلك (سيحتاج القارئ أيضًا إلى معرفة تاريخ التوسع للقيام بذلك). كمية أخرى مثيرة للاهتمام هي مقدار الوقت الكوني المنقضي (أي الوقت المناسب للمراقبين الأساسيين) بين الأحداث. إذا كان الضوء ينتقل من حدث إلى آخر ، فعندئذ يكون هناك فراغ جيوديسي بينهما ، ثم يخبرك الوقت الكوني المنقضي بين السطحين الفائضين المكانيين بشيء عن مدى تباعد الأحداث. مرة أخرى ، يحتاج المرء إلى معرفة $ a (t) $ أو ما يعادله من المعلومات للحصول على معلومات كمية حول أمور أخرى ، مثل المسافة المناسبة الآن بين جهاز الاستقبال والموقع القادم للمصدر. لكن مجرد ضرب الوقت في $ c $ يعطي نوعًا من قياس المسافة ، وربما يكون هذا هو القياس الذي يستخدمه نصك. ومع ذلك ، فأنت محق في القول إن مقياس المسافة هذا ، بمفرده ، لا يوفر الكثير من المعلومات المفيدة ، لذلك لا يستخدمه علماء الفلك في الغالب.

من الناحية العملية ، بدلاً من ذكر الزمن الكوني ، من الشائع جدًا ذكر الانزياح الأحمر الكوني $ z $. يمكن للمرء أن يطور معادلات تتعلق بـ $ z $ بمقاييس أخرى ، وهذه الصيغ عادة ما تتضمن جزءًا لا يتجزأ من تاريخ التوسع.

المزيد من القياسات القياسية تذهب بأسماء مثل مسافة اللمعان ومسافة القطر الزاوي.


فهرس

ألدانا ، جيراردو. "لوحة شمسية ونافذة فينوس: العلم والشخصية الملكية في أواخر العصر الكلاسيكي & # xE1 n." ملحق علم الفلك الأثري 33 ، لا. 27 (2002): 29 & # 201350.

ألدانا ، جيراردو ، وويليام ل.فاش. "الفن ، وعلم الفلك ، وفنون الحكم للشرطي الكلاسيكي المتأخر & # xE1 n." ستصدر في مجموعة من الأوراق المقدمة في مؤتمر "العلم والفن والدين في عالم المايا" في Cop & # xE1 n ، هندوراس ، 14 يوليو 2001.

أفيني ، أنتوني ف. مراقبو السماء. أوستن ، تكس ، 2001. طبعة منقحة ومحدثة من مراقبو السماء في المكسيك القديمة (أوستن ، تكس ، 1980).

اروين ، لي. الباحثون عن الأحلام: التقاليد الأمريكية الأصلية في السهول الكبرى. نورمان ، أوكلاه ، 1994.

بروسكويراكوف ، تاتيانا. "اليد-الإمساك بالسمك والرموز المرتبطة به على آثار مايا الكلاسيكية." في أنظمة الكتابة في أمريكا الوسطى: مؤتمر في دمبارتون أوكس ، 30 و 31 أكتوبر 1971، حرره إليزابيث ب. بنسون ، ص 165 & # x2013 178. واشنطن العاصمة ، 1973.

ستيفنسون ، ماتيلدا كوكس. الهنود Zu & # xF1 i. نيويورك ، 1970. نشرت أصلا في التقرير السنوي الثالث والعشرون لمكتب الإثنولوجيا الأمريكية (واشنطن العاصمة ، 1905).

سوليفان ، لورانس إي ، أد. الديانات الأمريكية الأصلية: أمريكا الشمالية. نيويورك ولندن ، 1989.

سوليفان ، لورانس إي ، أد. الأديان والثقافات الأصلية في أمريكا الوسطى والجنوبية. نيويورك ، 2002.

زيليك ، مايكل. "Ethnoastronomy of the Historic Pueblos (1): Calendical Sun-Watching." علم الفلك الأثري 16 ، لا. 8 (1985): 1 & # x2013 24.


المزيد من القصص في علم الكونيات

يتعمق لغز المادة المظلمة مع زوال الكشف المُبلغ عنه

النتائج المبكرة من تجربة مصممة لتكرار تجربة ألمحت إلى أن المادة المظلمة تتكون من WIMPs جاءت خالية الوفاض.

كشفت نظرية النسبية العامة لأينشتاين النقاب عن كون ديناميكي وغريب

تنبأت نظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين بالوحوش التي تنحني في الفضاء وموجات الصدمة الكونية والقوى الغامضة.

تكتل المادة المظلمة في مجموعات المجرات ينحني الضوء بشكل مدهش

وجد علماء الكونيات طريقة أخرى للخلط بين المادة المظلمة.

لا يمكن للعلماء الاتفاق على مدى تكتل الكون

يكشف قياس 21 مليون مجرة ​​عن مستوى من التكتل لا يتفق مع التقديرات المبنية على أقدم ضوء في الكون.

يستكشف فيلم "نهاية كل شيء" الطرق التي يمكن أن يهلك بها الكون

كما أوضحت كاتي ماك في نهاية كل شيء ، قد يكون زوال الكون عنيفًا بشكل كارثي أو هادئًا مميتًا.

على الرغم من القياس الجديد ، يحتدم الجدل حول توسع الكون

وجد تلسكوب أتاكاما الكوني أن الكون يتوسع بشكل أبطأ مما توحي به ملاحظات المستعر الأعظم.

هذه هي الخريطة الأكثر شمولاً بالأشعة السينية للسماء على الإطلاق

تبدو خريطة الأشعة السينية الجديدة للسماء بأكملها ، باستخدام بيانات من أول مسح كامل لتلسكوب eROSITA ، أعمق في الفضاء أكثر من أي خريطة أخرى من نوعها.

نصف مادة الكون العادية كانت مفقودة - وربما تم العثور عليها

استخدم علماء الفلك الانفجارات الراديوية السريعة كمحطات وزن كونية لاستكشاف مكان تواجد "المادة المفقودة" في الكون.

قد تتألق النجوم الحمراء العملاقة التي تأكل الكواكب بشكل أقل سطوعًا

قد تتألق بعض النجوم بشكل أقل سطوعًا بعد تناول كوكب. هذا الاكتشاف ، إذا تم تأكيده ، يمكن أن يكون له آثار على حساب المسافات الكونية.

الأكثر شهرة

قطط الجبال الصينية تتبادل الحمض النووي مع القطط المنزلية ، لكن ليس أسلافها

يمكن لأي كائنات فضائية تدور حول هذه النجوم البالغ عددها 2000 أن ترصد الأرض وهي تعبر الشمس

تفوق فوائد لقاحات COVID-19 mRNA مخاطر الإصابة بالتهاب القلب النادر


الروابط الثقافية الحديثة

قدم علم الكونيات العلمي ، في نصف القرن الماضي ، إجابات جزئية على الأقل للأسئلة التي تناولتها أساطير الخلق الديني لآلاف السنين: ما هو الكون ، ما هو حجمه ، وكيف يتشكل؟ متى بدأت ومتى مضى؟ يجيب نموذج الانفجار الأعظم ، المدعوم بقوة من الملاحظات الحديثة ، بأن الكون عبارة عن مساحة متوسعة ومحدودة وغير محدودة من الفضاء تحتوي على مزيج من المادة العادية والمادة المظلمة والطاقة المظلمة التي نشأت منذ حوالي 13.7 مليار سنة. . في البداية كانت أصغر بكثير مما هي عليه اليوم - حجمها دون ذري - وفي حالة ارتفاع شديد في درجة الحرارة والكثافة. ومع ذلك ، لم يكن الانفجار العظيم حدثًا موسعًا في الفضاء: لقد كان توسعًا للفضاء نفسه.

منذ الانفجار العظيم ، انتشر الكون وبرد. النجوم والمجرات اندمجت تحت تأثير الجاذبية. تم لحام العناصر الأثقل معًا في انفجارات نجمية وطردت إلى الفضاء وعادت إلى النجوم من الجيل الثاني والثالث. تطور البشر على كوكب يدور حول نجم من هذا الجيل الثالث في مجرة ​​نموذجية. يوجد أكثر من 100 مليار مجرة ​​في الكون المرئي ، وتحتوي معظم المجرات على مئات المليارات من النجوم.

على الرغم من أن العديد من المؤمنين الدينيين أو معظمهم في جميع أنحاء العالم يقبلون كل هذه العبارات ، والتي تدعمها خطوط متعددة ومستقلة ومتقاربة من الأدلة العلمية ، فقد وجد بعض الأشخاص صعوبة في التكيف مع التعارضات بين علم الكون الحديث وعلم الكونيات القديم القائم على الدين. المعتقدات أو التقاليد الثقافية. المجموعة الأبرز من هذا النوع في العالم الصناعي هي مجموعة الخلقيين. ينكر جميع الخلقيين على الأقل جزءًا من التفسير العلمي للتطور البيولوجي. ينكر العديد ممن يطلق عليهم علماء خلق الأرض الشباب أن الكون قديم (13.7 مليار سنة للكون بأسره ، 4.5 مليار سنة للأرض نفسها) ، مفضلين تسلسل زمني أقصر بكثير مشتق من تفسيرهم للكتاب المقدس العبري (الذي يسميه المسيحيون القديم). الوصية). على أساس هذا التفسير يؤكدون الخلق السريع والمعجز للعالم من العدم منذ حوالي 6000-10000 سنة. لقد هاجم بعض علماء خلق الأرض الشباب نظرية الانفجار العظيم ، بحجة أنها معيبة قاتلة ، وتتناقض مع الأدلة ، وحتى من قبل العديد من علماء الفلك. ومع ذلك ، فإن هذه الادعاءات ليست دقيقة علميًا أو تاريخيًا. تشهد العديد من الأدلة المادية على عمر الكون وأصله في حدث من نوع الانفجار العظيم.

تستمر الصراعات السياسية والقانونية واللاهوتية والاجتماعية بين شباب خلق الأرض وغيرهم من الأشخاص ، بشكل أساسي في الولايات المتحدة ، ولكن بشكل متزايد في بلدان أخرى مثل أستراليا وألمانيا وتركيا والمملكة المتحدة. على الرغم من أن هذه النضالات غالبًا ما تركز بشكل أساسي على التطور البيولوجي ، إلا أن كوزمولوجيا الانفجار العظيم وتفسيره للعصر العظيم للكون يتعرضون أيضًا لهجوم متكرر من قبل دعاة نظرية الخلق.

Ironically, although some religious believers now view modern cosmology as a challenge to their beliefs, in the mid-twentieth century some scientists originally viewed the big bang theory with suspicion because it seemed to bear an uncomfortable resemblance to the Genesis account of sudden creation from nothing. These scientists would have preferred an eternal “static” universe with no dramatic first moment. However, the big bang theory does not necessarily posit the creation of the universe out of true nothingness even the uniqueness of the big bang is questioned in multiverse cosmology. The big bang is a scientific concept, not a religious one.


Astronomical Subject Keywords (2013)

This page is now deprecated for use by authors of publications in the AAS Journals.

As part of the finalization of accepted manuscripts, authors will be asked to categorize articles using concepts from the Unified Astronomy Thesaurus (UAT). A news article detailing the motivation and process for this change was posted on May 8, 2019 and the astronomical keywords were deprecated on June 3rd, 2019. Future published articles will only include the UAT concepts.

The editors of many astronomy journals (أبج, AJ, أ & أمبير, MNRAS, PASP, PASJ، و RMxAA) have adopted these subject keywords as a means of classifying articles in the journals. Revisions and updating are made by agreement among the editors. If you feel that the list lacks an important heading, or that other revisions are needed, you may send an e-mail message to the AAS at [email protected]

Authors should select subject keywords for their manuscripts using the list given below. The keywords should be listed in alphabetical order after the abstract. No more than six keywords should be given (and if keywords are used for individual stars, galaxies, etc., each object normally counts as one keyword). The overall categories should not be included. Do not include any part of a keyword that is in parentheses (marked in italic in the list): for instance, “(stars:) binaries (including multiple): close” should be given as “binaries: close”. Headings such as “galaxies: individual (…)” should include the individual names in parentheses, as shown in the following example.

Keywords: galaxies: distances and redshifts — galaxies: individual (M100, NGC 4321) — stars: early-type

Categories

General

editorials, notices
errata, addenda
extraterrestrial intelligence
history and philosophy of astronomy
miscellaneous
obituaries, biographies
publications, bibliography
sociology of astronomy
standards

Physical Data and Processes

acceleration of particles
accretion, accretion disks
asteroseismology
astrobiology
astrochemistry
astroparticle physics
atomic data
atomic processes
black hole physics
chaos
conduction
convection
dense matter
diffusion
dynamo
elementary particles
equation of state
gravitation
gravitational lensing: strong
gravitational lensing: weak
gravitational lensing: micro
موجات الجاذبية
hydrodynamics
instabilities
line: formation
line: identification
line: profiles
magnetic fields
magnetic reconnection
magnetohydrodynamics (MHD)
masers
molecular data
molecular processes
neutrinos
nuclear reactions, nucleosynthesis, abundances
العتامة
plasmas
الاستقطاب
radiation: dynamics
radiation mechanisms: general
radiation mechanisms: non-thermal
radiation mechanisms: thermal
radiative transfer
relativistic processes
scattering
shock waves
solid state: refractory
solid state: volatile
turbulence
waves

Astronomical Instrumentation, Methods and Techniques

atmospheric effects
balloons
instrumentation: adaptive optics
instrumentation: detectors
instrumentation: high angular resolution
instrumentation: interferometers
instrumentation: miscellaneous
instrumentation: photometers
instrumentation: polarimeters
instrumentation: spectrographs
light pollution
methods: analytical
methods: data analysis
methods: laboratory: atomic
methods: laboratory: molecular
methods: laboratory: solid state
methods: miscellaneous
methods: numerical
methods: observational
methods: statistical
site testing
space vehicles
space vehicles: instruments
techniques: high angular resolution
techniques: image processing
techniques: imaging spectroscopy
techniques: interferometric
techniques: miscellaneous
techniques: photometric
techniques: polarimetric
techniques: radar astronomy
techniques: radial velocities
techniques: spectroscopic
telescopes

Astronomical Databases

astronomical databases: miscellaneous
atlases
catalogs
surveys
virtual observatory tools

Astrometry and Celestial Mechanics

astrometry
celestial mechanics
eclipses
ephemerides
occultations
parallaxes
proper motions
reference systems
زمن

The Sun

Sun: abundances
Sun: activity
Sun: atmosphere
Sun: chromosphere
Sun: corona
Sun: coronal mass ejections (CMEs)
Sun: evolution
Sun: faculae, plages
Sun: filaments, prominences
Sun: flares
Sun: fundamental parameters
Sun: general
Sun: granulation
Sun: helioseismology
Sun: heliosphere
Sun: infrared
Sun: interior
Sun: magnetic fields
Sun: oscillations
Sun: particle emission
Sun: photosphere
Sun: radio radiation
Sun: rotation
(Sun:) solar–terrestrial relations
(Sun:) solar wind
(Sun:) sunspots
Sun: transition region
Sun: UV radiation
Sun: X-rays, gamma rays

Planetary Systems

comets: general
comets: individual (…, …)
أرض
interplanetary medium
Kuiper belt: general
Kuiper belt objects: individual (…, …)
meteorites, meteors, meteoroids
minor planets, asteroids: general
minor planets, asteroids: individual (…, …)
القمر
Oort Cloud
planets and satellites: atmospheres
planets and satellites: aurorae
planets and satellites: composition
planets and satellites: detection
planets and satellites: dynamical evolution and stability
planets and satellites: formation
planets and satellites: fundamental parameters
planets and satellites: gaseous planets
planets and satellites: general
planets and satellites: individual (…, …)
planets and satellites: interiors
planets and satellites: magnetic fields
planets and satellites: oceans
planets and satellites: physical evolution
planets and satellites: rings
planets and satellites: surfaces
planets and satellites: tectonics
planets and satellites: terrestrial planets
protoplanetary disks
planet–disk interactions
planet–star interactions
zodiacal dust

Stars

stars: abundances
stars: activity
stars: AGB and post-AGB
stars: atmospheres
(stars:) binaries (including multiple): close
(stars:) binaries: eclipsing
(stars:) binaries: general
(stars:) binaries: spectroscopic
(stars:) binaries: symbiotic
(stars:) binaries: visual
stars: black holes
(stars:) blue stragglers
(stars:) brown dwarfs
stars: carbon
stars: chemically peculiar
stars: chromospheres
(stars:) circumstellar matter
stars: coronae
stars: distances
stars: dwarf novae
stars: early-type
stars: emission-line, Be
stars: evolution
stars: flare
stars: formation
stars: fundamental parameters
stars: general
(stars:) gamma-ray burst: general
(stars:) gamma-ray burst: individual (…, …)
(stars:) Hertzsprung–Russell and C–M diagrams
stars: horizontal-branch
stars: imaging
stars: individual (…, …)
stars: interiors
stars: jets
stars: kinematics and dynamics
stars: late-type
stars: low-mass
stars: luminosity function, mass function
stars: magnetars
stars: magnetic field
stars: massive
stars: mass-loss
stars: neutron
(stars:) novae, cataclysmic variables
stars: oscillations (including pulsations)
stars: peculiar (except chemically peculiar)
(stars:) planetary systems
stars: Population II
stars: Population III
stars: pre-main sequence
stars: protostars
(stars:) pulsars: general
(stars:) pulsars: individual (…, …)
stars: rotation
stars: solar-type
(stars:) starspots
stars: statistics
(stars:) subdwarfs
(stars:) supergiants
(stars:) supernovae: general
(stars:) supernovae: individual (…, …)
stars: variables: Cepheids
stars: variables: delta Scuti
stars: variables: general
stars: variables: RR Lyrae
stars: variables: S Doradus
stars: variables: T Tauri, Herbig Ae/Be
(stars:) white dwarfs
stars: winds, outflows
stars: Wolf–Rayet

Interstellar Medium (ISM), Nebulae

ISM: abundances
ISM: atoms
ISM: bubbles
ISM: clouds
(ISM:) cosmic rays
(ISM:) dust, extinction
(ISM:) evolution
ISM: general
(ISM:) HII regions
(ISM:) Herbig–Haro objects
ISM: individual objects (…, …) (except
planetary nebulae)
ISM: jets and outflows
ISM: kinematics and dynamics
ISM: lines and bands
ISM: magnetic fields
ISM: molecules
(ISM:) planetary nebulae: general
(ISM:) planetary nebulae: individual (…, …)
(ISM:) photon-dominated region (PDR)
ISM: structure
ISM: supernova remnants

The Galaxy

Galaxy: abundances
Galaxy: bulge
Galaxy: center
Galaxy: disk
Galaxy: evolution
Galaxy: formation
Galaxy: fundamental parameters
Galaxy: general
(Galaxy:) globular clusters: general
(Galaxy:) globular clusters: individual (…, …)
Galaxy: halo
(Galaxy:) local interstellar matter
Galaxy: kinematics and dynamics
Galaxy: nucleus
(Galaxy:) open clusters and associations: general
(Galaxy:) open clusters and associations: individual (…, …)
(Galaxy:) solar neighborhood
Galaxy: stellar content
Galaxy: structure

Galaxies

galaxies: abundances
galaxies: active
(galaxies:) BL Lacertae objects: general
(galaxies:) BL Lacertae objects: individual (…, …)
galaxies: bulges
galaxies: clusters: general
galaxies: clusters: individual (…, …)
galaxies: clusters: intracluster medium
galaxies: distances and redshifts
galaxies: dwarf
galaxies: elliptical and lenticular, cD
galaxies: evolution
galaxies: formation
galaxies: fundamental parameters
galaxies: general
galaxies: groups: general
galaxies: groups: individual (…, …)
galaxies: halos
galaxies: high-redshift
galaxies: individual (…, …)
galaxies: interactions
(galaxies:) intergalactic medium
galaxies: irregular
galaxies: ISM
galaxies: jets
galaxies: kinematics and dynamics
(galaxies:) Local Group
galaxies: luminosity function, mass function
(galaxies:) Magellanic Clouds
galaxies: magnetic fields
galaxies: nuclei
galaxies: peculiar
galaxies: photometry
(galaxies:) quasars: absorption lines
(galaxies:) quasars: emission lines
(galaxies:) quasars: general
(galaxies:) quasars: individual (…, …)
(galaxies:) quasars: supermassive black holes
galaxies: Seyfert
galaxies: spiral
galaxies: starburst
galaxies: star clusters: general
galaxies: star clusters: individual (…, …)
galaxies: star formation
galaxies: statistics
galaxies: stellar content
galaxies: structure

Cosmology

(cosmology:) cosmic background radiation
(cosmology:) cosmological parameters
cosmology: miscellaneous
cosmology: observations
cosmology: theory
(cosmology:) dark ages, reionization, first stars
(cosmology:) dark matter
(cosmology:) dark energy
(cosmology:) diffuse radiation
(cosmology:) distance scale
(cosmology:) early universe
(cosmology:) inflation
(cosmology:) large-scale structure of universe
(cosmology:) primordial nucleosynthesis

Resolved and Unresolved Sources as a Function of Wavelength

gamma rays: diffuse background
gamma rays: galaxies
gamma rays: galaxies: clusters
gamma rays: general
gamma rays: ISM
gamma rays: stars
infrared: diffuse background
infrared: galaxies
infrared: general
infrared: ISM
infrared: planetary systems
infrared: stars
radio continuum: galaxies
radio continuum: general
radio continuum: ISM
radio continuum: planetary systems
radio continuum: stars
radio lines: galaxies
radio lines: general
radio lines: ISM
radio lines: planetary systems
radio lines: stars
submillimeter: diffuse background
submillimeter: galaxies
submillimeter: general
submillimeter: ISM
submillimeter: planetary systems
submillimeter: stars
ultraviolet: galaxies
ultraviolet: general
ultraviolet: ISM
ultraviolet: planetary systems
ultraviolet: stars
X-rays: binaries
X-rays: bursts
X-rays: diffuse background
X-rays: galaxies
X-rays: galaxies: clusters
X-rays: general
X-rays: individual (…, …)
X-rays: ISM
X-rays: stars


Astronomy 1143 - Cosmology: The History of the Universe

Astronomy 1143, The History of the Universe, is a one-semester on the history of the universe as we currently understand it and about the history of cosmology as a subject. It is a General Education (GE) Physical Science course in the Natural Science category. The goals of courses in this category are for students to understand the principles, theories, and methods of modern science, the relationship between science and technology, the implications of scientific discoveries, and the potential of science and technology to address problems of the contemporary world.

Why is there something, rather than nothing? This is one of the oldest questions in human thought, and astronomers and physicists have made extraordinary progress towards answering it over the last century. We now know that the universe we see today has expanded from an extremely hot, extremely dense state - the ``Big Bang'' - that existed about 14 billion years ago. We know that the rich structure in today's universe - billions of galaxies that are arranged in enormous filaments and sheets and filled with stars and planets - emerged from the action of gravity on tiny primordial fluctuations. We know that the matter that makes up our everyday world, comprised of protons, neutrons, and electrons, accounts for only about 5% of the total matter and energy in the universe. We know something about the other dominant components, known as dark matter and dark energy, but their true nature remains mysterious, and a subject of intense research by astronomers and physicists.

This course will teach you about the history of the universe as we currently understand it and about the history of cosmology as a subject. We will see how astronomers have used observations from telescopes and satellites together with basic physical principles to piece together the picture summarized above. We will learn about some of the research that is being done today to gain a deeper understanding of the matter and energy contents of the cosmos, the physics of the Big Bang, and the origin of galaxies. Along the way, we will learn about light and its role as a messenger from the distant universe, about gravity and its impact on the motions of galaxies and the expansion of the cosmos, and about atoms and how they are forged in the hot early universe and the centers of stars.

Course Objectives

By the end of this course, students should successfully be able to:

  • Understand the basic facts, principles, theories, and methods of modern science.
  • Understand key events in the development of science and recognize that science is an evolving body of knowledge.
  • Describe the interdependence of scientific and technological developments.
  • Recognize the social and philosophical implications of scientific discoveries and understand the potential of science and technology to address problems of the contemporary world.

Astronomy 1143 will meet these expected outcomes by covering these topics:

  • Measuring distances and velocities properties of light expansion of the universe
  • Gravity the influence of gravity on cosmic expansion evidence for dark matter
  • The Big Bang theory the geometry of space
  • The cosmic microwave background
  • The origin of atoms: nucleosynthesis in stars and the early universe
  • Galaxies, dark matter, and the large-scale structure of the universe
  • Inflation and the pre-history of the Big Bang
  • Exotic energy and the fate of the universe

This course attempts to convey a number of the facts that astronomers and astrophysicists have learned about these topics, to describe the outstanding scientific problems that are the focus of current research, to illustrate ways in which physical principles are used to understand the universe, and to show how scientific theories are developed and tested against observations.

Course Organization

This is a 3 credit hour course each week, there will be 3 hours of lecture with occasional take-home assignments designed to explore topics in greater detail. For Arts and Sciences students in a Bachelor of Arts program, this course meets the Arts and Sciences GE requirement of a natural sciences course بدون a laboratory component.

Course Catalog Description

Description of the history of the Universe from the Big Bang to the present how observations led to the discovery of this history.

Prerequisites: Not open to students with credit for 2292 (292) or 1162 (162) or 143 or 172.

This course is available for EM credit. GE nat sci phys course. NS Admis Cond course.


شاهد الفيديو: هل نحن وحيدون في هذا الكون بروفسور في الفيزياء الفلكية يكشف عن المعجزة الأكبر التي حيرت العلماء (شهر نوفمبر 2021).