Palowehan alam samasta

Palowehan alam samasta adolah konsep relativistik alam samasta material nan dikambangan dari pageseran merah benda langik nan diamati, bahwa ruang antargalaksi mangambang sahinggo tampak suruik dari kito pado kacepatan nan maningkek sairiang jaraknyo. Palowehan alam samasta acok dipandang sabagai bantangan ruang nan saragam nan akan mampangaruhi objek padek sarupo atom jo bintang, sarato pamisahan galaksi. Sasuai jo mekanika kuantm relasional, nan mangklaim bahwa sistem kuantum hanyo bamakna dalam konteks pangukuran.

Teori Einstein banyak kamungkinan alam samasta, tapi indak ado ciepun nan statis. Alam samasta alah maloweh sajak ladakan gadang nan tajadi 13,8 miliar taun nan lampau kutiko masih sangaik paneh jo padek - poosisi nan partamo kali dibuwek dek kanon Belgia jo fisikawan Georges Lemaître (1894 -1966), jo partamo kali didemonstrasikan dek Edwin Hubble (1889 - 1953). Astronom Amerika Serikat menamuan pado taun 1929 bahwa satiok galaksi jo kalompok galaksi manjauh dari kito, dan galaksi nan paliang jauah manggarik paliang copek. Hal iko manunjuakan bahwa ado maso di maso lalu kutiko sadoalah galaksi barad di tampek nan samo, wakatu nan hanbyo bahubuangan jo Ladakan Gadang. Penelitian iko mamuncua'an hukum Hubble - Lemaître, tamasuak konstanta Hubble (H0), nan manunjuakan palowehan alam samasta.

Hinggo kiniko, sabagian gadang ilmuwan alah mampatimbangan duo kamungkinan: laju paluwehan malambek dan akhirnyo akan tahanti - sasudah itu alam samasta akan mulai mangetek, atau akan taruih bakambang salamonyo. Sasudah itu, lamo bapikia bahwa gravitasi materi di alam samasta pasti mampalambek paluwehan alam samasta. Kudian pado taun 1998, pangamatan Teleskop Lua Angkaso Hubble tahadok supernova nan sangaik jauah mangunkap bahwa dahulu kala, alam samasta maluweh labiah lambek daripado kini. Dengan kato lain, palowehan alam samasta indak malambek karano gravitasi, malainkan mangalami pangancangan nan indak dapek dijalehan. Hal iko manunjuakan bahwa konstanta kosmologi sarupo nan dikamukoan dek Albert Einstein, mambari konstribusi nan signifikan untuak evolusi alam samasta. Kabaradoan konstanta kosmologis indak nol manyirekan bahwa gaya tolak, gaya nan malawan karajo, saat iko mendominasi palowehan universal, dan akibeknyo mangarah ka alam samasta nan taruih maloweh.

Kakuatan indak dikenal nan mandorong pangancangan di alam samasta iko adolah energi galok, dan manjadi salah ciek misteri tagadang dalam sains. Panamuan radiasi latar belakan gelombang mikro kosmis 2,7 K pado taun 1965 dek fisikawan Amerika Arno Penzias jo Robert Wilson adolah bukti nan mayakinkan bahwa alam samasta bamulo dari 13,8 miliar taun nan lalu dari keadaan nan sangaik padek jo paneh dalam ledakan gadang.

Inflasi kosmik

Pado taun 1980, untuak manjalehan kondisi nan diamati di alam samasta, astrofisikawan Alan Guth mangusulan inflasi kosmik. Kosmologi inflasi alah manjadi salah satu landasan kosmologi modern. Selain homogenitas, kerataan spasial, dan ukuran gadang alam samasta, palowehan ruang nan dipacopek dek inflasi manghasilan mekanisme untuak manjalehan asal mulo struktur di alam samasta.

Istilah inflasi maruju pado alam samasta nan mangalami periode palowehan capek ruang jo wakatu nan sangaik capek nan tajadi sapersekian datiak sasudah Ledakan Besar. Dalam sepersekian datiak lainnyo, inflasi malambek manjadi palowehan nan labiah santai nan balanjuik hinggo hari iko kini dan samakin capek. Dalam babarapo datiak sasudah tajadinyo inflasi nan capek, balangsuang salamo ratusan ribu taun salanjuiknyo, partikel-partikel fundamental nan nantinyo tadiri dari materi muncua, tatapi materi nan alum dikatahui. Salamo periode iko, alam samasta manjadi buram, dipanuhi dek plasma nan sangaik paneh dan radiasi nan sangaik kuaik.

Landasan teori jo bukti

Hukum Hubble

Dalam salah ciek makalah klasiknyo nan paliang takenl dalam sijarah sains, artikel PNAS taun1929 Edwin Hubble tentang hubuangan nan diamati antaro jarak jo kecepatan resesi galaksi, hukum Hubble manyingkok alam samasta nan mangambang dan salamonyo mangubah pamahaman kito tentang kosmos. Iko meresmian bidang kosmologi pengamatan nan alah mangungkap alam samasta nan sangaik luweh nan alah mangambang jo barevolusi salamo 14 miliar taun jo manganduang materi galok, energi galokk, jo miliaran galaksi. Dalam bantuaknyo nan paliang sadarhano, dinyatoan bahwa, samakin jauah galaksi, samakin capek inyo manjauah dari kito, Konsep iko talatak di jantuang kosmologi modern, dimano saluruah alam samasta yaitunyo ruang, wakatu, jo materi, dipakiroan alah lahia dalam ladakan gadang. Untuak satiok megaparsec tambahan, Hubbe manamuan bahwasanyo galaksi suruik 500 kilometer per datiak labiah capek, jadi konstanta Hubble dalam 500 dalam satuan kilometr per detik per megaparsec.

Albert Einstein sangaik sanang mandanga karya Hubble. Teori relativitas Einstein manyiraikan bahwa alam samasta pasti maluweh atau manyusuik. Namun Einstein surang manolak gagasa iko dan mandukuang gagasan nan ditarimo bahwa alam samasta statis jo abadi. Pado taun 2018, Persatuan Astronomi Internasional (IAU), mamiliah untuak mangganti hukum Hubble manjadi hukum Hubble-Lemaître.

Konstanta Hubble jo persamaan Freedman

Pado taun 1920-an, artikel PNAS Edwin Hubble manghituang nilai nan disabuik konstanta Hubble (H₀), nan mawakili sabarapo capek alam samasta maluweh ka lua. Laju palowehan alam samasta saat kiniko, konstanta Hubble, dapek diprediksi dari model kosmologis manggunoan pangukuran dari alam samasta akhir. Namun sejak saat itu, para astronom nan mangamati jo mangukua palowehan alam samasta alah sampai pado nilai nan babeda dari konstanta Hubble, nan tampaknyo indak ado nan sapandapek ciek samo lain. Ahli kosmologi manggunoan satelit Planck mampalajari latar balakang galombang mikro kosmik, alah sampai pado presisi tinggi dari laju palowehan. Samantaro astronom Friedman basamo timnyo mangamati bintang raksasa merah di galaksi jauah. Kaduonyo angka tasabuik, bagaimanopun, indak satuju. Manuruik Planck jo teori materi galok, energi galok nan barhasil mamodean komposisi jo evolusi alam samasta, dikombinasian jo pangukuran nan tapek dari latar balakang galombang mikro kosmik nan dipancaran indak lamo sasudah Ladakan Gadang, H₀ saharuihnyo 67, singkekan dari alam samasta nan mangambang 67 kilometer per datiak labiah capek satiok 3,26 taun cahayo.

Pangukuran di alam samasta akhir, nan barasal dari proyek banamo Supernova H0 (SH0ES), mamatok konstanta Hubble pado 74. Dengan manggunoan persamaan Friedman, bantuak khusus nan mamungkinan kito untuak palowehan universal, Friedman, manamuan bahwa alam samasta maloweh pado 68,9 km per datiak per megapersec.

Konstanta kosmologi

Pado taun 1917, Einstein mamasuakan konstanta kosmologi buatannyo ka dalam teori relativitasnyo. Namun katiko pado taun 1929, Edwin Hubble manamuan bukti bahwa alam samasta bana-bana maloweh. Hinggo pado taun 1998 sasudah para astronom manamuan bahwa supernova nan sangaik jauah bahkan nan labiah jauah lai dari nan taliek, manyirekan bahwa palowehan alam saasta samakin capek. Konstanta kosmologi dengan nilai nan labiah gadang dari nol dapek manjalehan hal iko, nan pado dasarnyo maagiah alam samasta dorongan ekstra. Jikok itu bana, itu berarti ruang kosong (vakum) iko manganduang energi. Konstanta iko adolah caro lain untuak manulih konstanta Hubble.