Kainat

Kainat — zaman, məkan və onların bütün tərkib hissələrini əhatə edir.^[1][2][3][4] Kainata planetlər, təbii peyklər, cırtdan planetlər, ulduzlar, qalaktikalar, qalaltikalararası boşluqlar, ən kiçik subatom zərrəciklər və bütün materiya və enerji daxildir. Müşahidəolunan kainatın diametri hal-hazırda 28 parsek və ya 93 milyard işıq ilidir. Kainatın ölçüləri məlum deyil və sonu olub-olmadığı bilinmir.^[5] Müşahidələr və fiziki nəzəriyyələrin inkişafı kainatın tərkibi və təkamülü barədə nəticə çıxarmağa imkan verib.

Ulduzlar kainatın müşahidə edilən hissəsindəki cisimlərdir. Hər böyük qalaktikada təqribən bir neçə yüz milyard ulduz, Metaqalaktikada isə təqribən 100000 qalaktika olduğundan, kainatdakı ulduzların sayı 10¹⁹-dan çoxdur.^[6]

Qədim zamanlardan insanlar kainatı öyrənməyə başlayıblar. Onlar səmaya baxıb ulduzlar haqqında müxtəlif fikirlər irəli sürmüşdülər. Hələ o zamanda yaşayıb yaradan Biruni teleskop olmadan belə ulduzlar haqqında dəqiq məlumatlar vermişdir. İlk teleskopu isə elmdən kənar, amma "yandırıcı" güzgü həvəskarı olan Yakob Metenus düzəltmişdir. O, bir gün borunun bir ucuna çökək, o birinə isə qabarıq linza bərkitmək qərarına gəlir və nəticəsi durbin olur. Beləliklə, ilk durbin Niderlandda XVII əsrin əvvəllərində ixtira edilmişdir. Bundan sonra durbinin bir neçə müəllifi də olmuşdur. Onlar da elmdən kənar adamlar idilər, lakin onlar birbirindən xəbərsiz bu durbinləri düzəltmişdilər. Onlardan birini Middelsbur adlı şəhərciyin sakini olan İohan Leppersqey düzəltmişdir. Bu teleskop 1608-ci ildə nümayiş etdirilmişdir. 1610-cu ildə Qalileo Qaliley bundan xəbər tutub, özü teleskop düzəltmək fikrinə düşür və çox keçmir ki, o nəzəri düşüncələri əsasında teleskop düzəldir. Qalileyi teleskopun ixtiraçısı saymaq olmaz, lakin o, elmi əsaslarla teleskop düzəltmiş ilk alim oldu. Birlinzalı teleskopun sxemini isə ilk dəfə alim, mühəndis, rəssam və heykəltaraş olan Leonardo da Vinçi (1452–1519) vermişdir.

Ən maraqlısı da odurki, bu hadisə Qaliley teleskopla müşahidələrə başlayandan 100 il əvvəl olmuşdur. Leonardo da Vinçinin əlyazmalarında iki linzalı teleskopun sxemi də aşkar edilmişdir, lakin onun özünün teleskop düzəltməsi və göy cisimləri üzərində müşahidələr aparması məlum deyil. XIX əsrin ortalarında spektral analiz kəşf olundu. Bu analiz spektroskop adlanan cihazla aparılır. Müşahidələr zamanı müəyyən edilmişdir ki, közərmiş bərk və maye cismlər göy qurşağının zolaqları şəklində olan bütöv spektr verir. Bildiyimiz kimi, işıq dalğa şəklində yayılır və hər bir rəngin də bir-birindən fərqli dalğa uzunluğu olur. Bu üsulla da göy cismlərinin fiziki təbiəti və kimyəvi tərkibi öyrənilir. Spektral analiz vasitəsilə özü işıq verən və ya hər hansı ulduzun işığını əks etdirən obyektin atmosferini öyrənmək olar.

Bu zaman, işığın bütöv spektrində tutqun xətlər əmələ gəlir ki, onların vasitəsilə obyektin atmosferindəki qazların tərkibini təyin etmək mümkündür. Göy cismlərini öyrənmək üçün optik teleskoplarla yanaşı, radioteleskoplardan da geniş istifadə olunur. Optik teleskoplar göy cismlərindən gələn işığın qeyd olunmasına əsaslanırsa, radioteleskoplar kainatdakı obyektlərin şüalandırdığı elektromaqnit dalğalarının öyrənilməsinə əsaslanır. Güzgülü radioteleskopların diametri onlarla metrə çatır. Tərpənməz radioteleskopların diametri isə bir neçə yüz metr ola bilər. Belə teleskoplarla kainatın ən uzaq nöqtəsindəki obyektin fiziki təbiətini, hərəkətini, kimyəvi tərkibini və temperaturunu öyrənmək mümkündür. Radar adlanan cihazın köməyi ilə bizə yaxın olan göy cismlərinə siqnal göndərmək və onlardan əks olunan radio dalğaları qəbul etmək mümkündür. Radio dalğaların cismə gedib qayıtması vaxtına görə cismə qədər olan məsafəni də ölçmək olar. Günəş sistemindəki bəzi planetlərə qədər məsafə bu üsulla təyin edilmişdir. Göy cismlərinin radioteleskoplarla və radarlarla öyrənilməsi ilə radioastronomiya əsri başladı.

Kainatın gələcəyi haqqında müxtəlif mülahizələr mövcuddur. Bu mülahizələr əsasən iki istiqamətdə aparılır: birinci istiqamətə əsasən Kainat həmişə genişlənməkdə davam edir, ikincisinə əsasən isə, Kainatın sonu fəlakətli "kollap" (sıxılma) ilə bitəcək.

İstiqamətlərin seçilməsi Kainatın maddəsinin orta sıxlığı ilə müəyyən edilir.

Qeyd edək ki, yalnız qalaktikaların kütləsi nəzərə alındıqda Kainatın orta sıxlığı üçün ${\displaystyle \rho =3\cdot 10^{-31}q/sm^{3}}$ alınır, lakin Kainatda qalaktikalardan başqa sönmüş ulduzlar, qara dəliklər, ionlaşmış qazlar və s. kimi materiya da mövcuddur. Bundan əlavə, maddənin çətin müşahidə edilə bilən "gizli" kütləsinin mövcudluğu da istisna olunmur. Bütün bunları nəzərə almaqla hesablanan orta sıxlığın qiyməti böhran sıxlıqdan böyük olur.

1980-ci ildə neytrononun sükunət kütləsinin sıfırdan fərqli olduğu aşkar edilir. Bu fakt Kainatın təkamül modelinin təkmilləşdirilməsində mühüm rol oynadı. Belə ki, Kainatda neytrononun miqdarı başqa zərrəciklədən daha çoxdur. Ona görə də neytrononun kütləsini nəzərə almaqla, Kaiantın orta sıxlığı üçün alınan qiymət böhran sıxlıqdan daha böyük olur. Bu o deməkdir ki, Kainatın genişlənməsi nə vaxtsa sıxılma ilə əvəz olunacaq və son dərəcə böyük sıxlığa malik sinqulyar hala gələcək.

Orta sıxlığı böhran sıxlığından kiçik olarsa onun gələcək həyatı birinci istiqamət üzrə davam edər. Müasir mülahizələrə əsasən bu istiqamət bir neçə mərhələyə bölünür.

İlk mərhələ, 10¹⁴ il davam edir. Kainatın əsas maddəsi (əvvəlcə hidrogen, sonra isə heliumun yanması hesabına) ulduzlarda tükənir. Hidrogen-helium yanacağı qurtardıqdan sonra, növbə ilə daha ağır elementləri yanır və ulduz öz fəaliyyətini dayandırır. Müxtəlif ulduzlarda bu proses müxtəlif sürətlə getsə də, 10¹⁴ il ərzində bütün ulduzlar sönür.

Növbəti mərhələdə, sönmüş ulduzlar qravitasiya qarşılıqlı təsir hesabına yaxınlaşmaqla kinetik enerjilərini bir-birinə verir. Əlavə enerji alan ulduzlar qalaktikanı tərk edir. Ona görə də bu mərhələ qalaktikaların "ulduz buxarlanması" mərhələsi adlanır. Enerjisini itirən ulduzlar isə qalaktikanın mərkəzinə yığılır. Nəticədə, qalaktikanın mərkəzində ifrat kütləli qara çüxür yaranır.

Kainatın yaşı 10¹⁸ il olduqda protonlar dağılmağa başlayır, onun yaşı 10³⁰ il olduqda isə bu dağılma başa çatır. Kainat tədricən elektron-pozitron qazı, neytron və fotonlarla dolur. Hesablamalara görə bu proses 10¹⁰⁰ il davam edəcək.

Kainatın sonuncu mərhələsi qara dəliklərin kvant "buxarlanması" mərhələsi adlanır.

Qeyd edək ki, Kaiantın orta sıxlığı dəqiq məlum olmadığına görə onun taleyini müəyyən edən istiqaməti seçmək çətindir. Ona görə də Kainatın gələcəyi haqqında mülahizələrdə hər iki istiqamət nəzərə alınır. Kollapsdan sonra Kainatda nə baş verəcəyi də açıq qalır. Yəni yenidən Böyük partlayış olub-olmayacağı elmi sübutunu hələ ki, tapa bilməyib.

Astronomiya haqqında olan bu məqalə bu məqalə qaralama halındadır. Məqaləni redaktə edərək Vikipediyanı zənginləşdirin.

Vikisitatda Kainat ilə əlaqədar sitatlar var.