21 октомври 2019
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Колко фотони от Големия взрив има в един кубичен сантиметър?

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 12 ноември 2018 в 00:0036370
Температурните разлики в космическото микровълново фоново излъчване, наблюдавани от COBE, WMAP и Planck. Снимка: Wikimedia Commons

През 1964 г. Арно Пензиас (Arno Penzias) и Робърт Удроу Уилсън (Robert Woodrow Wilson) случайно откриват космическото микровълново фоново излъчване (наричано и реликтово лъчение), остатъкът от горещия Голям взрив, с радио антена в Холмдел (САЩ).

Това излъчване се състои от фотони и дава моментна снимка на Вселената, когато според стандартната космология температурата спада достатъчно, за да позволи електрони и протони да образуват водородни атоми и хелиеви ядра (този процес се нарича рекомбинация), което прави Вселената почти прозрачна за радиацията, защото светлината вече не се разсейва от свободните електрони.

Това се случва около 380 000 години след Големия взрив, самият Голям взрив възниква преди 13,8 милиарда години и оттогава същите фотони достигат Земята, прелитайки безпрепятствено през Вселената.

Поради разширяването на Вселената фотоните са се охладили значително. По времето на последното разсейване от периода на рекомбинация тяхната температура е била 3000 K, сега са изстинали 1100 пъти до 2.72548 ± 0.00057 К, т.е. малко над абсолютната нула.

Интересен въпрос, с който може да блеснете сред приятели е: каква е плътността на излъчването в момента, колко фотони от този Голям взрив все още има средно?

Този отговор се знае точно: 411 фотона на см³ или енергийна плътност от 0.25 eV / cm³, което е 4.005 × 10 ^ 14 J / m³.

А тъй като се движат със скоростта на светлината, това означава, че приблизително 10 трилиона фотона на секунда се сблъскват с всеки квадратен сантиметър.

Когато имаше аналогова телевизия, която вече е напълно изчезнала в дигиталната ера, понякога, когато нямаше предаване, можеше да се види „шум” („снежинки”) на телевизионния екран. В този шум имаше и фотони от Големия взрив, около 1% от този шум се образуваше от фотоните на CMB, както се нарича английското съкращение на космическото излъчване.

Всъщност този досаден "шум" доведе до първото откриване на космическия микровълнов фон през 1965 г., когато Пензиас и Уилсън се опитват всячески да го изчистят от радиометъра Dicke за Bell Telephone Laboratories. И след като неуспяват, те най-накрая разбират, че сигналът не е "шум", а фотоните от Големия взрив. Пензиас и Уилсън споделят Нобеловата награда за физика за това откритие през 1978 г., а оттогава CMB се изследва като начин да научим повече за началото на Вселената.

А някога можеше да видим по телевизията сигнал от Големия взрив. Сега това вече не е възможно. Прогресът има своите недостатъци.

Източници:

Cosmic microwave background, Wikipedia

Ask Ethan: When Do Black Holes Become Unstable?, Starts with a Bang

The Switch to Digital Switches off Big Bang TV Signal, Universe Today.


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Космология
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.