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Mapping the Unknown, Part 2: Adam Riess and the Expanding Universe | Nat Geo Live


se strisciare attorno a quelle caverne ti ha fatto
sentirsi claustrofobico e potrebbe piacerti
spazio in più è in espansione sto andando a
parla di dirti un po ‘ di
come le osservazioni di stelle che esplodono
chiamate supernovae hanno rivelato che noi
vivi in un universo che non è solo
espandendo ma in realtà espandendo più velocemente
e più veloce spinto da un misterioso
componente appena scoperto del
l’universo chiamato energia oscura così quando noi
guarda l’ universo che sembra
si sta espandendo attorno a noi l’universo
agisce come se avesse ricevuto un grande calcio che noi
chiama il Big Bang e ora le galassie
si stanno precipitando a parte si potrebbe pensare
questo come una gigantesca pagnotta di pane all’uvetta
alzandosi nel forno sarebbero le galassie
come l’uvetta e quando diventa più grande
c’è più spazio tra più distanti
l’uvetta sembra che si precipitino anche in disparte
più veloce così come lo sappiamo davvero
sul nostro universo come lo immaginiamo
bene come hai visto in quell’animazione noi
dovrebbe misurare quanto lontano il
le galassie sono intorno a noi e dovremmo
misurare quanto velocemente sembrano essere
allontanandoci da noi per imparare questo
l’universo quindi risulta il primo
di coloro capire quanto lontano
le galassie sono molto difficili da darti
una certa comprensione di come si misura
le distanze nello spazio lasciano prima che me lo ricordi
qui su come misuri le distanze qui
terra sulla terra usiamo tutti i tipi di strumenti
per esempio se vuoi conoscere il
distanza da un albero
ispettori determinano che potrebbero guardare
quell’albero rispetto ad una montagna lontana
e poi sposterebbero le loro attrezzature
oltre e vedere come la posizione di quello
l’albero è cambiato attraverso quale angolo
relativo alla montagna distante vicino
impostare alcuni triangoli un po ‘semplice
Geometria è possibile determinare il
distanza dall’albero più naturale
significa che è un faro se sei una nave
Capitano che capisci come
un faro luminoso è così quando vedi
uno che sembra molto debole potresti giudicare
approssimativo
quanto sei lontano da quello
faro di notte ora se fosse un
notte nebbiosa che il faro potrebbe guardare
svenire e prenderti in giro pensando che sia
più lontano di quanto sia davvero così noi
avere strumenti chiamati “corni da nebbia” che funzionano
lo stesso principio l’attenuazione o
riduzione del suono invece del
luce sopra la distanza udito a
un suono da sirena molto tranquillo ti dice che lo è
lontano un altro strumento che tutti usiamo
senza nemmeno pensare è un
comprensione della vera dimensione fisica
di un oggetto in modo che quando appare
piccolo possiamo giudicare quanto lontano sia così
nel caso di questi aerei noi
capire che gli aerei molto piccoli
sono la stessa cosa solo nel
sfondo non sono per esempio baby
aeroplani che sono nati da questi
aeroplani più grandi è solo qualcosa
che intuitivamente comprendiamo ora tutto
di questi sono oggetti fatti dall’uomo e così via
non abbiamo l’uso di quelli nello spazio
quindi dobbiamo usare telescopi e cosa
la natura fornisce e ciò che la natura offre
per noi è qualcosa di molto simile al
faro che si verifica in natura
fari che chiamiamo standard
candele e la nostra candela standard preferita
si verifica quando c’è una galassia come la
quello che vedi qui potrebbe avere dieci o
cento miliardi di stelle in esso, ma a
un certo punto nel tempo una di quelle stelle
può esplodere in quella che chiamiamo una supernova
esplosione quando è brillante come circa
quattro miliardi di volte la luminosità del
Sole e fornisce uno standard eccellente
candela se si potesse avviare l’animazione
per quello penso che andrà una supernova
là fuori è così e così come lo metti
supernova più lontana come la
faro possiamo giudicare la sua distanza
dalla sua luminosità usiamo ciò che viene chiamato
la legge dell’inverso del quadrato che il
la luminosità diminuirà come uno sopra il
distanza al quadrato quando la luce si spegne
deve dipingere la superficie di un più grande e
sfera più grande quindi se uno di questi
la supernova è il doppio di quella che sarà
sembra quattro volte meno debole se ne ha tre
tempi più lontani appariranno nove
volte meno debole, quindi cerchiamo il
supernove e ci permettono di misurare
le distanze dalle galassie in cui
risiedono così come lo misuriamo
altro aspetto di
il fatto che sembra
tutto si sta allontanando da
tutto il resto bene possiamo anche
determinare che dalla luce del
supernova in un modo diverso quella luce
viene emesso ad una certa lunghezza d’onda
queste sono le lunghezze d’onda che possiamo
determinare in laboratorio ma come quello
la luce viaggia verso i nostri telescopi
espansione dello spazio allunga il
lunghezze d’ onda della luce rende quella luce
più lunga lunghezza d’onda inclinata verso
la parte rossa dello spettro e quindi noi
vedi un redshift della luce, quindi questo è
quello che potrebbe apparire come se aveste un
lontana supernova che emette un po ‘di blu
luce e mentre la luce viaggia
lo spazio si espande e raggiunge il nostro
osservatorio è già allungato o
spostato verso il rosso e quindi possiamo misurare
quel redshift e così ogni volta che vediamo
una di queste supernovae questi standard
candele possiamo determinare quanto lontano
è e quanto velocemente quella galassia si sta muovendo
lontano da noi quindi potresti chiederti ok così
l’universo si sta espandendo ma cosa
succede dopo quello che è il prossimo in questo
la storia è un po ‘come chiedere cosa
succede a una palla di cannone quando viene sparata
dalla cima di una montagna alta sul
superficie della terra e la risposta è
dipende da quanto velocemente si fuoco che
palla di cannone dipende anche da
quanto è massiccia la terra se la terra è
non molto massiccio o licenzi il
palla di cannone molto veloce farà la palla di cannone
sfuggire attrazione gravitazionale della Terra che
uscirà nello spazio se la palla di cannone
non è sparato molto velocemente o la terra è
molto pesante cadrà giù e dentro
entrambi i casi, anche se la palla di cannone era
rallentando i bisogni specifici di velocità
essere determinato a sapere se lo è
quella che chiamiamo la velocità di fuga quella
quel caso tagliente tra il
palla di cannone che uscirà per sempre o
quello che cadrà così è
cosa ci aspettavamo dopo averlo scoperto
l’universo si stava espandendo quando era
scoperto da Edwin Hubble nel 1930
sebbene espandendo l’espansione sarebbe
rallentare ora che non era sempre
la comprensione anche se prima
Hubble ha osservato che l’ universo era
espansione nel 1916 Einstein era
pensare l’universo era
pensandoci nel contesto di a
nuovo
teoria che aveva della gravità chiamata generale
la relatività e Einstein fatto uno dei suoi
pochi errori era sotto l’errore
impressione che l’universo fosse statico
che era immutabile che non lo fosse
diventare più grande o diventare più piccolo, ma lui
capito che se l’ universo fosse dentro
quello stato quindi tutto l’attraente
gravità da tutto il materiale nel
universo causerebbe l’universo
ricominciare a collassare, quindi non l’ha fatto
sapere come mantenere l’universo in questo
situazione statica e ha fatto un incredibile
scoperta abilitata dalla sua nuova teoria sua
scoperta sorprendente era sebbene il
gravità degli oggetti nell’universo
è attraente la gravità del vuoto
lo spazio tra gli oggetti potrebbe essere
ripugnante e questo tipo di ripugnante
la gravità potrebbe bilanciare l’attraente
la gravità mantiene l’universo statico ora lui
chiamato quella gravità repulsiva il
costante cosmologica e oggi vorremmo
chiamare l’energia oscura ora quando Einstein
visto che l’universo si stava espandendo quando
gli è stato mostrato che ha poi chiamato
questo è il più grande errore della sua carriera
che l’ aveva fatto per inventare questo
idea di questa energia oscura quando non lo era
necessario quindi come misuriamo realmente
quindi se l’espansione sta rallentando
e se così da quanto bene quando ho detto
tu come misuriamo l’espansione del
universo ho lasciato un pezzo cruciale di
informazione fuori che è quella quando noi
osserva queste supernovae lontane questi
stelle che esplodono e quando portano questo
informazioni a noi quanto sono lontani
quanto è veloce o quanto è stato il redshift
causato dalla espansione dello spazio c’è
un grande ritardo incorporato mi piace dire
che l’universo non è istantaneo
messaggio così quando si invia un istante
messaggio sul tuo telefono tu lo pensi come
arrivare lì, naturalmente, voi
sapere che richiede almeno il tempo che
ci vuole la velocità della luce per raggiungere
il tuo amico, ma questa è una quantità insignificante
non è così banale per l’universo
quando guardi gli oggetti che sono
miliardi di anni luce ci vuole
miliardi di anni per la luce da
loro di noi raggiungere il che significa che siamo
conoscere l’universo come era
in espansione miliardi di anni fa, quindi quando
guardiamo una supernova vicina che potrebbe
dicci quanto velocemente era l’universo
Espansione di un miliardo di anni fa uno
più lontano potrebbe dirci quanto velocemente il
l’universo si sta espandendo due miliardi di anni
fa oltre 3 miliardi di anni fa e allora
sembra fastidioso in realtà è incredibilmente
prezioso per noi queste supernove portano
informazioni sul passato cercando
più lontano e ci permettono di vedere come
quel tasso di espansione dell’universo ha
sta cambiando nel tempo, quindi circa 15
anni fa, quando sono stato coinvolto in questo
lavoro quando ero uno studente laureato in a
postdoc l’aspettativa era che il
l’universo stava rallentando un grande
trattare come il modello dell’universo sulla sinistra
un universo molto pesante pieno di
questione che stava rapidamente rallentando il
espansione alla fine l’espansione sarebbe
fermarsi e poi inizierebbe a contrarsi
e l’universo finirebbe qualsiasi tipo di
Big Crunch l’inverso del Big Bang
o vivevamo in un universo leggero I
ho sentito delle persone che non so se loro
sembravano nervosi per questo Big
Crunch è anche nel peggiore dei casi
sarebbero circa 30 miliardi di anni da oggi
ma avrebbe potuto essere in cui vivevamo
un universo leggero con molto
poca materia in esso e così l’universo
si espanderebbe per sempre che è come il
palla di cannone che l’universo avrebbe avuto
sfuggire alla velocità da se stessa e così via
aspettavo che fossimo in grado di misurare questo tasso
di rallentare come non abbiamo potuto misurare il
rallentare la palla di cannone e capire
quale era il destino finale del
universo ora come abbiamo cercato di fare
questo è stato per cercare alcuni dei più
supernove lontane che potremmo trovare e
generalmente possiamo trovarli solo con
il telescopio spaziale Hubble e questi
supernove molto distanti ci danno
informazioni da 10 o 11 miliardi di anni
fa quando l’universo era solo uno o
due miliardi di anni e quindi permettono
noi per raggiungere il ritorno nell’espansione
storia dell’universo e quindi penso di
le supernove come una sorta di tempo naturale
capsule nell’universo e dopo
ascoltando il discorso di Kenny mi viene in mente
li quasi come i buchi blu dei nostri
universo perché sono i posti
dove possiamo raccogliere queste informazioni
che non possiamo andare da nessun’altra parte
ci racconta la storia antica del
universo e quindi ecco un numero
immagini che mostrano che galassia lontana
sembra appena prima di una supernova
esplode e subito dopo una supernova
esplode la gente di solito mi chiedono come facciamo
trovo queste supernove e io di solito
osservato a se si guarda alle estremità di
le frecce e le immagini di solito tu
può trovarli senza troppi problemi
ora abbiamo avuto quelle frecce che in seguito
in realtà ma comunque così questo era uno dei
quei tempi davvero eccitanti dove entrambi
delle teorie prevalenti erano governate
fuori e siamo finiti con un molto
Immagine sorprendente per l’universo
l’ universo stava davvero accelerando
e questa fu la svolta del
anno per la rivista scientifica nel 1998
perché sai che il povero Einstein è stato
strattonato avanti e indietro lungo tutto questo
storia sai che l’ universo è statico no
ora abbiamo bisogno di energia di scintilla no che era un
grosso errore no ora pensiamo che esista
dopotutto, ma a volte è così
la scienza va così ora pensiamo al
l’universo è in realtà dominato da questo
componente di energia oscura l’energia di
spazio vuoto che causa questo repulsivo
gravità che fa sì che l’universo
accelerare così dopo circa un decennio
decennio in mezzo di lavorare sodo su questo
siamo arrivati ​​a quello che è l’uno
mano gli occhiali ti raccontano tutto
sappiamo che abbiamo fatto enormi progressi
ora hanno etichettato ogni parte del
universo circa lo 0,05 percento di esso è dentro
la forma dei pianeti un altro punto 5% in
la forma di stelle un altro 4% nella forma
di gas di gas che è fatto degli elementi
che si vede nella tavola periodica di
elementi così sull’intero universo
fatto di cose normali le cose che siamo
fatto di è solo circa il 4 e 1/2 per cento
dell’universo quindi è davvero molto
colpendo che siamo noi
familiarità con è in realtà solo una sorta di
glassa sulla torta la maggioranza è del 23%
sotto forma di un altro tipo di argomento
questo ha attratto la gravità ma non lo facciamo
capire il tipo di particella che esso
è fatto da ma non è quello che io
chiamerei fisica normale o tipi
di particelle che già conosciamo
con e poi c’è ancora di più
componente misterioso per l’energia oscura che
compone ora pensiamo al 73% del
universo e così ho detto
vetro è mezzo pieno parte della storia è
abbiamo finalmente fatto i conti con il
grafico a torta dell’universo
e la parte che è un po ‘ frustrante
non lo capiamo, novantasei
per cento di così, ma come diceva Kenny
in questo caso questa è la nostra sicurezza del lavoro
conosci la nostra vasta ignoranza, ma comunque
quindi penso a cosa stiamo guardando avanti
nel corso del prossimo decennio ci saranno esperimenti
e misure che ci aiuteranno
capire sia la natura del buio
importa la natura dell’energia oscura e
con ogni probabilità da questo arriverà a
comprensione più profonda della gravità e del
leggi fondamentali della fisica e della
passato quando abbiamo imparato di più sul
leggi fondamentali della fisica
abbiamo sempre imparato molto in
regni di scienza e tecnologia così io
finirà lì grazie
tu
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