1С константа: Инструкция по использованию констант в программе 1С Бухгалтерия Предприятия

Содержание

Хранение констант в 1С:Предприятие 8 и возможности по параллельной работе с ними — AUsevich

Способ хранения констант в 1С:Предприятие 8 менялся в зависимости от версии платформы. Так, в платформе до версии 8.2.14 (или платформах выше версии, но с включенным режимом совместимости 8.2.13 и ниже), константы хранятся в одной таблице СУБД, начиная с версии 8.2.14, для каждой константы создается своя таблица СУБД. Данное изменение было сделано для увеличения параллельности работы пользователей. Давайте рассмотрим подробнее механизмы хранения констант в системе 1С:Предприятие 8.

Подготовка базы данных

Во-первых, подготовим базу для нашего исследования. Для этого создадим пустую базу данных, в нее добавим 4 константы, а также 1 справочник. Константам назначим типы:

  1. «Константа1»: Строка, длина 10
  2. «Константа2»: Дата
  3. «Константа3»: СправочникСсылка.Справочник1
  4. «Константа4»: Составной тип данных: Строка, длина 10; Дата; СправочникСсылка. Справочник1
Создание объектов метаданных

Во-вторых, создадим две простых обработки:

  1. Первая необходима для анализа способа хранения констант в базе данных. Суть этой обработки заключается в том, что необходимо вызвать платформенный метод ПолучитьСтруктуруХраненияБазыДанных(), а результат (таблицы базы данных, поля таблиц, индексы таблиц и поля индексов таблиц) вывести на форму обработки. Так же эту обработку можно скачать из статьи «Получение информации о структуре хранения базы данных в терминах 1С:Предприятие и СУБД».
  2. Вторая нам понадобится для анализа возможностей параллельной работы с константами. Ее можно скачать из вложений к статье (в конце статьи).

Платформа до версии 8.2.14, а также версии выше с включенным режимом совместимости 8.2.13 и ниже

Структура хранения констант

Как видно по структуре хранения, действительно, в СУБД создана одна таблица для хранения констант, называется она «Consts». Причем, структура этой таблицы такова, что каждая колонка таблицы отвечает за значение одной из констант. Дополнительно к этим полям, в таблице присутствует поле ключа записи «RecordKey». Здесь стоит упомянуть, что результатом метода ПолучитьСтруктуруХраненияБазыДанных() является все же не сама структура СУБД, а некоторая ее интерпретация (при выборе режима «В терминах 1С:Предприятие»).

Структура хранения констант в 1С:Предприятие (до 8.2.14)

Для того чтобы получить более глубокое понимание структуры таблицы на уровне СУБД, необходимо перейти в среду управления соответствующей СУБД (или переключить обработку в режим «В терминах СУБД»). В моем случае, для СУБД MS SQL Server, этим инструментом является Management Studio. Открыв структуру нужной таблицы, мы обнаружим, что реальная структура таблицы в СУБД очень похожа на ту, что выдал нам метод ПолучитьСтруктуруХраненияБазыДанных(). Отличие между этими структурами заключается лишь в том, что для поля Fld27 (Константа 4) в СУБД создано целых 4 поля (Fld27_TYPE, Fld27_T, Fld27_S, Fld27_RRRef)! Это связано со способом хранения платформой значений составного типа и в данной статье не рассматривается.

Структура хранения констант в СУБД

Как вы уже, наверное, догадались, поскольку значения констант хранятся в отдельных колонках, значит, в таблице существует только 1 запись с этими значениями. Это так же можно проверить выполнив простой запрос к данной таблице как на рисунке и получить в результате выборки только 1 строку.

Выборка из таблицы хранения констант

Возможности по параллельной работе с константами

Обладая знаниями о работе механизма блокировок, а также подкрепив теорию практикой, можно сделать вывод о параллельность работы данного механизма:

В режиме автоматических блокировок

Конкурентная запись, а так же конкурентные операции записи и чтения констант могут выполняться только последовательно, даже если эти действия выполняются над разными константами. Конкурентное чтение может выполняться параллельно.

Автоматический режимКонстанта 2. ЧтениеКонстанта 2. Запись
Константа 1. ЧтениеПараллельноПоследовательно
Константа 1. ЗаписьПоследовательноПоследовательно
В режиме управляемых блокировок

Конкурентная запись может выполняться только последовательно, даже если действия выполняются над разными константами. Конкурентное чтение может выполняться параллельно. Вопрос с конкуретными операции записи и чтения констант не так прост как кажется на первый взгляд. Поведение системы будет зависеть от порядка действий: запись, потом чтение; или чтение, потом запись. Также влиять будет фактор того, изменяется ли в действительности значение константы при записи или остается тем же (причина такого поведения мне не понятна, если Вы знаете почему — напишите в комментариях). И, конечно же, от наличия явных управляемых блокировок — т.к. с помощью данного механизма разработчик явным образом меняет поведение системы, будем считать что явные блокировки не устанавливаются. В этом случае параллельность работы будет представлена следующим образом: если модификации значения константы в действительности не происходит, тогда возможны параллельная запись и чтение.

Если модификация константы происходит, но сначала выполняется чтение, а затем запись — параллельная работа возможна. В оставшемся случае, когда происходит модификация значения константы и сначала происходит запись, а потом чтение — возможна только последовательная работа.

Управляемый режимКонстанта 2. ЧтениеКонстанта 2. Запись
Константа 1. ЧтениеПараллельноОсобые условия (см. выше)
Константа 1. ЗаписьОсобые условия (см. выше)Последовательно

Платформа с версии 8.2.14 без режима совместимости (или с совместимостью выше 8.2.13)

Структура хранения констант

Как видно, в отличие от платформы 8.2.13, для хранения каждой из констант создается своя таблица в базе (Const30, Const31, Const32, Const33). Как мы можем догадаться, это лучшим образом скажется на параллельности работы, будут ликвидированы «узкие» места связанные с записью разных констант.

Структура таблиц хранения констант. 1С:Предприятие 8.2.14

Теперь перейдем к просмотру структуры в СУБД, как и для платформы версии 8.2.13, мы видим, что отображение структуры хранения на уровне платформы и на уровне СУБД схожи за тем исключением, что поле составного типа на уровне платформы отражается как единое целое, в то время как на уровне СУБД задействовано несколько полей.

Структура таблиц хранения констант SQL. 1С:Предприятие 8.2.14

Количество записей в каждой из таблиц не изменилось (в каждой таблице 1 запись), что можно проверить методом, аналогичным первой части.

Возможности по параллельной работе с константами

Вследствие изменения структуры хранения констант, любые действия с разными константами могут выполняться параллельно. Таким образом, ограничения на параллельную работу будут только для констант одного вида. Помимо этого, появилось еще одно свойство, влияющее на параллельность работы — для платформы 8.3 на уровне СУБД была включена возможность использования нового уровня изоляции транзакций — Read Committed Snapshot.

В режиме автоматических блокировок

Конкурентная запись, а так же конкурентные операции записи и чтения констант, могут выполняться только последовательно. Конкурентное чтение может выполняться параллельно.

В режиме управляемых блокировок (без Read Committed Snapshot)

Конкурентная запись может выполняться только последовательно. Конкурентное чтение может выполняться параллельно. Аналогично платформе 8.2.13, вопрос конкурентной записи и чтения зависит от порядка действий, а так же изменяется ли значение константы. Если модификации значения константы в действительности не происходит, тогда возможны параллельная запись и чтение. Если модификация константы происходит, но сначала выполняется чтение, а затем запись — параллельная работа возможна. В оставшемся случае, когда происходит модификация значения константы и сначала происходит запись, а потом чтение — возможна только последовательная работа

В режиме управляемых блокировок (c Read Committed Snapshot)

Запись одной константы только последовательно. Конкурентное чтение, а также конкурентные операции записи и чтения могут выполняться параллельно вне зависимости от порядка действий.

Практическая проверка материала

Для практической проверки материала предлагается воспользоваться простой обработкой в созданной ранее базе данных. Обработку можно скачать из вложений к статье. Ее необходимо открыть в двух сессиях нашей базы и произвести конкурентные операции. Результат выполнения должен быть таким же как в данной статье.

Вакансии компании Константа — работа в Нижнем Новгороде, Москве

Компания «Константа» – проектный офис, который специализируется на разработке и внедрении информационных систем на платформе 1С в сфере управления производством, дистрибуцией, финансами и продажами для производителей и дистрибьюторов товаров повседневного спроса.

 

Компания Константа занимается внедрением и обслуживанием 1C на предприятиях, а также занимается управленческим учётом, 1C торговлей, управлением процессами и комплексной автоматизацией работает на рынке уже более 15 лет.   Все эти годы мы динамично развиваемся, предоставляя своим сотрудникам отличные возможности профессионального и карьерного роста в направлении нашей деятельности.

Константа сегодня — это команда профессионалов с единой демократичной манерой управления, прозрачностью системы карьерного роста и достойным доходом. 

Основное направление деятельности компании  — создание систем учета и управления для средних и крупных производственных и дистрибьюторских компаний на базе типовых продуктов  и собственных разработок на платформе 1С.8. Наш опыт насчитывает более 10 проектов на 1С:ERP.

Построение эффективной системы управленческого учета на базе программных продуктов 1С. Постановка и автоматизация систем учета и управления в сфере производства, финансов, логистики и продаж. IT-аудит. Построение системы управления производством. Управление закупками. Управление продажами. Управление складом. Эффективное управление транспортом. Бухгалтерский учет. Управление персоналом. Система электронного документооборота (СЭД).

Каждый проект «Константы» содержит три составляющие: консалтинг, автоматизация и обучение. В итоге наш клиент получает «под ключ» готовую работающую систему и обученный персонал, которому мы полностью передаем свою технологию.

При создании автоматизированной системы компания  не просто подбирает и разрабатывает программное обеспечение, но и максимально глубоко вникает в проблемные и специфические условия своих клиентов, что в результате обеспечивает качественное решение поставленных заказчиками задач в сжатые сроки.

Комплексный подход выражается в охвате нами следующих элементов организационной и исполнительной части внедрения автоматизированной системы:

  • обследование учетных подразделений заказчика
  • консультации в выборе платформы (программного обеспечения и оборудования)
  • создание модели ведения учета в автоматизированной системе
  • разработка регламентов и инструкций для применения единообразных подходов в работе
  • обучение центров ответственности заказчика
  • авторское сопровождение в период промышленной эксплуатации

 

Мы помогаем нашим клиентам привести бизнес в порядок, при этом мы не просто коллеги, которые работают вместе, мы друзья!

 

Работа у нас: https://konstanta-it. ru/hr

Посмотреть на нас: https://www.youtube.com/channel/UCFiEh4putOPGAAuYSiHL8uQ

Добавиться к нам:

https: https://vk.com/konstanta_it

MIT 3.091 Таблица фундаментальных физических констант

Эти данные получены из рекомендуемых значений CODATA 1986 г. фундаментальные физические константы. Он не предназначен быть авторитетным источник: возможны опечатки и данные был переформатирован. Более полную информацию вы можете найти на NIST на http://physics.nist.gov/PhysRefData/codata86/codata86.html.

# Константа Символ Значение Единицы
1 Скорость света в вакууме (C) 299792458 M S -1
2. Проницаемость Vacuum79676666666666666666666666666666666666666666667. N A -2
3 Диэлектрическая проницаемость вакуума (эпсилон_0) 8,854187817e-12 F M -1
4 Newtonian Constant of Gravitation (G) 6. 67259E -11 ± 8,5E -15 M 3 KG -1928 S S S S S S S. S S S S S S S.
5 Планковская постоянная (h) 6,6260755e-34 ± 4,0e-40 Дж с
6 Планковская постоянная в эВ   4,1356692e-15 ± 1,2e-21 эВ с
7 h-стержень (h-стержень) 1,05457266e-34 ± 6,3e-41 Дж с
8 h-bar в эВ   6,582122e-16 ± 2,0e-22 эВ с
9 Планковская масса (m_p) 2.17671е-08 ± 1.4е-12 кг
10 Планковская длина (l_p) 1,61605e-35 ± 1,0e-39 м
11 Планковское время (t_p) 5,39056e-44 ± 3,4e-48 с
12 Элементарная плата (e) 1.
60217733e-19± 4,9е-26
С
13 Квант магнитного потока (Phi_0) 2,06783461e-15 ± 6,1e-22 Вб
14 Josephson frequency-voltage quotient   483597670000000 ± 1.4e+08 V -1 s -1
15 Quantized Hall conductance   3.87404614e -05 ± 1,7е-12 Омега -1
16 Квантованное сопротивление Холла (R_H) 25812,8056 ± 0,00126 Омега 9
49е-11 ± 2,4е-18
4e-26 ± 1.5e- 3223e-10 ± 3.6e-17
17 Bohr magneton (mu_B) 9.2740154e-24 ± 3.1e-30 J T -1
18 Bohr magneton in eV   5.78838263e- 05 ± 5,2е-12 eV T -1
19 Bohr magneton in Hz   13996241800 ± 4200 T -1 s -1
20 Bohr magneton in wavenumbers 46,686437 ± 1,4E -05 M -1 T -1
21 Bohr Magneton в Kelvins. 0006 0.6717099 ± 5.7e-06 K T -1
22 Nuclear magneton (mu_N) 5.0507866e-27 ± 1.7e-33 J T -1
23 Ядерный магнит в EV 3,15245166E-08 ± 2,8E-15 EV T -1
24 Ядерный магнит в HZ 24 .0006 7622591,4 ± 2,3 T -1 S -1
25 Ядерный магнит в волне.
26 Ядерный магнит в Келвинсе 0,0003658246 ± 3,1E -09 K T -1
27.0007 (альфа) 0,00729735308 ± 3,3e-10
28 Обратная постоянная тонкой структуры   137,0359895 ± 6,1e-06
29 Rydberg constant (Ry) 10973731. 534 ± 0.013 m -1
30 Rydberg constant in Hz   3.2898419499E+15 ± 3,9E+06 S -1
31 Rydberg Constant в Joules 2,1798741E-18 ± 3E-24 2,1798741E-18 ± 3E-24 2,1798741E-18166 2,1798741E-18167 2,1798741E-18167,
32 Постоянная Ридберга в эВ   13,6056981 ± 4,0e-06 эВ
33 Боровский радиус (a_0) 5.2
м
34 Энергия Хартри (E_h) 4,3597482e-18 ± 2,6e-24 Дж
35 Энергия Хартри в эВ   27,2113961 ± 8,1e-06 эВ
36 Квант циркуляции   0,000363694807 ± 3,3e-11 m 2 с -1
37 Масса электрона (m_e) 9,1093897e-31 ± 5,4e-37 кг
38 Масса электрона в ед.
39 Масса электрона в эВ   510999,06 ± 0,15 эВ
40 Отношение масс электрона к мюону   0,00483633218 ± 7,1e-10
41 Отношение масс электронов к протонам   0,000544617013 ± 1,1e-11
42 Отношение масс электрона к дейтрону   0,000272443707 ± 6e-12
43 Отношение масс электрона к альфа-частице   0,000137093354 ± 3e-12
44 Electron specific charge   -175881962000 ± -53000 C kg -1
45 Electron molar mass   5.48579903e-07 ± 1.3e-14 кг моль -1
46 Электрон Комптоновская длина волны (лямбда_C) 2. 42631058e-12 ± 2.2e-19 м
47 Длина волны комптона электрона более 2 pi (лямбда-бар_C) 3,86159323e-13 ± 3,5e-20 м
48 Классический радиус электрона (r_e) 2,81794092e-15 ± 3,8e-22 м
49 Электронное сечение Томсона (sigma_e) 6.6524616e-29 ± 1.8e-35 m 2
50 Electron magnetic moment   9.2847701e-24 ± 3.1e-30 J T -1
51 Магнитный момент электрона в магнетонах Бора   1,001159652193 ± 1,0e-11
52 Магнитный момент электрона в ядерных магнетонах   1838,282 ± 3,7e-05
53 Аномалия магнитного момента электрона (a_e) 0,001159652193 ± 1,0e-11
54 g-фактор электрона (g_e) 2,002319304386 ± 2,0e-11
55 Отношение магнитных моментов электрон-мюон   206,766967 ± 3,0e-05
56 Отношение магнитных моментов электрона к протону   658,2106881 ± 6,6e-06
57 Масса мюона   1,8835327e-28 ± 1,1e-34 кг
58 Масса мюона в и   0,113428913 ± 1,7e-08 и
59 Масса мюона в эВ   105658389 ± 34 эВ
60 Отношение масс мюона к электрону   206,768262 ± 3,0e-05
61 Muon molar mass   0. 000113428913 ± 1.7e-11 kg mol -1
62 Muon magnetic moment   4.4
Дж Т -1
63 Магнитный момент мюона в магнетонах Бора   0,00484197097 ± 7,1e-07 9000-10
64 Магнитный момент мюона в ядерных магнетонах   8,81 ± 1,3e-06
65 Аномалия магнитного момента мюона (a_mu) 0,001165923 ± 8,4e-09
66 g-фактор мюона (g_mu) 2,002331846 ± 1,7e-08
67 Отношение магнитных моментов мюона к протону   3,18334547 ± 4,7e-07
68 Масса протона (m_p) 1,6726231e-27 ± 1,0e-33 кг
69 Масса протона в u   1,00727647 ± 1,2e-08 u
70 Масса протона в эВ   938272310 ± 280 эВ
71 Отношение масс протона к электрону   1836,152701 ± 3,7e-05
72 Отношение масс протона к мюону   8. 8802444 ± 1.3e-06
73 Proton specific charge   95788309 ± 29 C kg -1
74 Proton molar mass   0.00100727647 ± 1.2e-11 kg mol -1
75 Протон Длина волны Комптона (лямбда_C,p) 1,32141002e-15 ± 1,2e-22 м
76 Proton magnetic moment   1.41060761e-26 ± 4.7e-33 J T -1
77 Proton magnetic moment in Bohr magnetons   0.001521032202 ± 1.5 е-11
78 Магнитный момент протона в ядерных магнетонах   2,792847386 ± 6,3e-08
79 Поправка на диамагнитное экранирование протонов (H_2O, сферический образец, 298,15 K) (sigma_h3O) 2,5689e-05 ± 1,5e-08
80 Shielded proton moment (H_2 O, spherical sample, 298. 15 K) (mu_p’) 1.41057138e-26 ± 4.7e-33 J T -1
81 Момент экранированного протона в магнетонах Бора   0,001520993129 ± 1,7е-11
82 Момент экранированного протона в ядерных магнетонах   2,792775642 ± 6,4e-08
83 Proton gyromagnetic ratio (gamma_p) 267522128 ± 81 T -1 s -1
84 (gamma_p) 42577469± 13 T -1 s -1
85 Proton gyromagnetic ratio, uncorrected (H_2 O, spherical sample, 298.15 K) (gamma_p’) 267515255 ± 81 T -1 s -1
86 (gamma_p’/2pi) 42576375 ± 13 T -1 s -1
87 Масса нейтрона (m_n) 1,6749286e-27 ± 1,0e-33 кг
88 Масса нейтрона в ед.
89 Масса нейтрона в эВ   939565630 ± 280 эВ
90 Отношение масс нейтрона к электрону   1838,683662 ± 4,0e-05
91 Отношение масс нейтрона к протону   1,001378404 ± 9e-09
92 Neutron molar mass   0.001008664904 ± 1.4e-11 kg mol -1
93 Neutron Compton wavelength (lambda_C,n) 1.3195911э-15 ± 1.2э-22 м
94 Neutron magnetic moment   9.6623707e-27 ± 4.0e-33 J T -1
95 Neutron magnetic moment in Bohr magnetons   0.00104187563 ± 2.5 е-10
96 Магнитный момент нейтрона в ядерных магнетонах   1,275 ± 4,5e-07
97 Отношение магнитных моментов нейтрона к электрону   0,00104066882 ± 2,5e-10
98 Отношение магнитных моментов нейтрона к протону   0,68497934 ± 1,6e-07
99 Масса дейтрона (m_d) 3,343586e-27 ± 2,0e-33 кг
100 Масса дейтрона в ед.   2,013553214 ± 2,4e-08 ед.
101 Масса дейтрона в эВ   1875613390 ± 570 эВ
102 Отношение масс дейтрона к электрону   3670,483014 ± 7,5e-05
103 Отношение масс дейтрона к протону   1,9996 ± 6e-09
104 Deuteron molar mass   0.002013553214 ± 2.4e-11 kg mol -1
105 Deuteron magnetic moment (mu_d) 4.3307375e-27 ± 1.5e-33 Дж Т -1
106 Магнитный момент дейтрона в магнетонах Бора   0,0004669754479 ± 9,1e-12
107 Магнитный момент дейтрона в ядерных магнетонах   0,85743823 ± 2,4e-08
108 Отношение магнитных моментов электрона к дейтрону   0,000466434546 ± 9,1e-12
109 Отношение магнитных моментов дейтрона к протону   0,3070122035 ± 5,1e-09
110 Avagadro constant (N_A) 6. 0221367e+23 ± 3.6e+17 mol -1
111 Atomic mass constant (m_u) 1.6605402 е-27 ± 1,0е-33 кг
112 Постоянная массы атома в эВ   931494320 ± 280 эВ
113 Faraday constant (F) 96485.309 ± 0.029 C mol -1
114 Molar Planck constant   3.9 Дж с моль -1
115 (N_A hc) 0,11962658 ± 1,1e-0770006 J m mol -1
116 Molar gas constant (R) 8.31451 ± 7.0e-05 J mol -1 K -1
117 Constant Boltzmann (K) 1,380658E-23 ± 1,2E-28 J K -1
118 Констант Boltzmann в EV0007 8. 617385E -05 ± 7,3E -10 EV K -1
119 COLTZMANN CONTUNAT
120 Постоянная Больцманн в Wavenumbers 69.50387 ± 0,00059 M -1 K -1
12119 MOLER MALP).0007 (V_m) 0.0224141 ± 1.9e-07 m 3 mol -1
122 Loschmidt constant (n_0) 2.686763e+25 ± 2.3e+20 m -3
123 Stefan-Boltzmann constant (sigma) 5.67051e-08 ± 1.9e-12 W m -2 K -4
124 Первая константа радиации (C_1) 3,7417749E-16 ± 2,2E-22 W M 2
125 Второй Radiation Constant (C_2. Второй Radiation Constaint67. e-07 м К
126 Постоянная закона смещения Вина (б) 0,002897756 ± 2,4e-08 m K
127 Электрон-вольт (эВ) 1,60217733e-19 ± 4,9e-26 Дж
128 Атомная единица массы (u) 1,6605402e-27 ± 1,0e-33 кг
129 Стандартная атмосфера (атм) 101325 Па
130 Стандартное ускорение свободного падения (g_n) 9.80665 m s -2
131 BIPM-maintained ohm, Omega_69-B1 as of 1 Jan 85 (Omega_B185) 1-1.563e-6 ± 5.0 e-08 Омега
132 Скорость дрейфа Omega_69-B1 (dOmega_69-B1/dt) -0,0566 ± -0,0015 мкОмега/год
133 Поддерживаемое напряжение BIPM 483 694 ГГц(h/2e) (V_76-B1) 1-7. 59e-6 ± 3.0e-07 В
134 BIPM выдерживаемый ток A_BIPM (A_B185) 1-6.03e-6 ± 3.0e-07 A
135 Cu x-единица: (xu(CuKalpha1)) 1,00207789e-13 ± 7,0e-20 м
136 Mo x-единица: (xu(MoKalpha1)) 1.00209938e-13 ± 4.5e-20 м
137 AA *: (AAngstrom-звезда) 1.00001481e-10 ± 9.2e-17 м
138 Шаг решетки Si (в вакууме, 295,65 К) (а) 5,4310196e-10 ± 1,1e-16 м
139 Шаг решетки Si (220) плоскость (d_220) 1.9201554e-10 ± 4.0e-17 м
140 Molar volume of Si (V_m(Si)) 1.20588179e-05 ± 8.9e-12 m 3 mol -1

What is the Hubble constant ?

Серия объяснений

Узнайте больше о прорывах, впервые реализованных в Чикагском университете

К Саша Уоррен

Постоянная Хаббла является одним из самых важных чисел в космологии, потому что она говорит нам, как быстро расширяется Вселенная, что может быть использовано для определения возраста Вселенной и ее истории. Он получил свое название от выпускника Калифорнийского университета в Чикаго Эдвина Хаббла, который первым вычислил константу на основе своих измерений звезд в 1929 году.

Несмотря на почти сто лет астрономических измерений и расчетов, ученые до сих пор не могут прийти к единому мнению о точном значении постоянной Хаббла. Истинное число может выявить недостающие элементы в нашем понимании физики, такие как новые частицы или новая форма темной энергии.

Перейти к разделу:

  • Что такое постоянная Хаббла?
  • Как была открыта постоянная Хаббла?
  • Как это работает?
  • Как измеряется постоянная Хаббла?
  • Каковы возможные объяснения расхождений?
  • Что делают ученые для ее решения?
  • г.

Что такое постоянная Хаббла?

Выяснение истинного значения постоянной Хаббла является одной из самых сложных задач в современной астрономии и может произвести революцию в нашем понимании Вселенной, поэтому ученые из Чикагского университета и многих других институтов по всему миру пытаются определить это число, используя несколько методов.

Для астрономического объекта (например, звезды или галактики), находящегося на известном расстоянии от Земли, можно использовать постоянную Хаббла, чтобы предсказать, как быстро он должен удаляться от нас.

Однако истинное значение постоянной Хаббла остается предметом споров. Основываясь на фундаментальной физике, которая, по мнению ученых, привела к эволюции Вселенной, постоянная Хаббла должна составлять около 68 км/с/Мпк, но это не соответствует наблюдениям за реальными звездами и галактиками, которые астрономы видят вокруг нас. Астроном из Калифорнийского университета в Чикаго Венди Фридман возглавила группу, которая в 2001 году провела знаменательное измерение и нашла значение 72. Самые последние точные измерения расстояний и движений далеких взрывающихся звезд показывают, что постоянная Хаббла равна 69.0,8 км/с/Мпк, но в других отчетах это значение достигает 74 км/с/Мпк.

Хотя эти различия кажутся небольшими, даже расхождение в 2 км/с/Мпк между предсказаниями физики и наблюдениями означает, что в нашем нынешнем понимании Вселенной может отсутствовать что-то важное.

Как была открыта постоянная Хаббла?

В начале 1920-х годов математики использовали уравнения Эйнштейна для общей теории относительности, чтобы предсказать, что Вселенная должна расширяться, но ученые еще не доказали это с помощью наблюдений. В то время у астрономов даже не было наблюдений, чтобы разрешить Великий спор о размере Вселенной; некоторые даже утверждали, что Вселенная не выходит за пределы Млечного Пути.

Эдвин Хаббл вошел в мир астрономии в это захватывающее время. Он окончил Чикагский университет в 1910 году со степенью бакалавра в области математики, физики и философии, а затем вернулся в Йерксскую обсерваторию Чикагского университета в качестве аспиранта. Работая в калифорнийской обсерватории Маунт-Вилсон, Хаббл использовал свой обширный опыт работы с телескопом для измерения переменных звезд-цефеид. Хаббл использовал работу коллеги-астронома Генриетты Ливитт, чтобы предсказать яркость этих звезд, что позволило ему рассчитать их расстояние от Земли. Мало того, что эти измерения подтвердили, что Вселенная простирается далеко за пределы Млечного Пути, Хаббл заметил, что более далекие звезды, похоже, удаляются 9.1885 быстрее.

В 1929 году Хаббл и его коллега Милтон Хьюмасон использовали свои наблюдения для расчета математической зависимости между расстоянием до звезды и скоростью, с которой она удаляется от Земли, — так родилась постоянная Хаббла. Первоначальная оценка Хаббла составляла 500 км/с/Мпк, что примерно в семь раз превышает значение, которое астрономы считают сегодняшним.

Поколения астрономов усовершенствовали оригинальные методы Хаббла и разработали новые, снизив постоянную Хаббла примерно до 70 км/с/Мпк, но впереди еще долгий путь. Несмотря на то, что астрономы теперь могут проводить невероятно точные измерения гораздо большего количества галактик и звезд, различные методы измерения постоянной Хаббла по-прежнему дают несопоставимые результаты.

Как это работает?

Представьте черничный кекс. По мере того как маффин выпекается и поднимается, тесто расширяется, раздвигая всю чернику. Если две ягоды черники поместить в духовку на расстоянии полдюйма друг от друга, а тесто удвоится в размере, расстояние между ними увеличится до целого дюйма. Если две ягоды черники находятся на расстоянии одного дюйма друг от друга до того, как тесто расширится, они будут на расстоянии двух дюймов друг от друга, когда маффин будет испечен.

Точно так же отдаленные галактики удаляются быстрее, чем близлежащие галактики, — это именно то, что мы ожидаем увидеть во Вселенной, которая расширяется повсюду. Постоянная Хаббла говорит нам о скорости, с которой это происходит.

Вселенная расширяется за счет всей содержащейся в ней массы, излучения и энергии. Уравнение Фридмана, полученное из знаменитых уравнений Эйнштейна для общей теории относительности, можно использовать для математического предсказания скорости расширения Вселенной. Эти уравнения утверждают, что более плотная Вселенная расширяется быстрее, поэтому расширение было самым быстрым, когда все частицы во Вселенной были плотно упакованы после Большого взрыва. За последние 14 миллиардов лет эти частицы — и сопровождающая их энергия и излучение — распространились на огромные расстояния.

Мы можем использовать постоянную Хаббла, чтобы сделать первое предположение о возрасте Вселенной, просто используя уравнение: скорость = расстояние, деленное на время. Постоянная Хаббла сообщает нам скорость объекта на любом расстоянии, а поскольку расстояние между всеми объектами во Вселенной до любого расширения должно быть равно нулю, время в этом уравнении должно быть возрастом Вселенной. В зависимости от значения постоянной Хаббла это дает возраст около 14 миллиардов лет, что недалеко от текущей наилучшей оценки в 13,8 миллиарда лет.

Однако есть небольшое осложнение. Скорости самых далеких звезд и галактик, которые мы можем наблюдать, не соответствуют тому, что предсказывает постоянная Хаббла. Поскольку свет от далекого объекта шел к нам миллиарды лет, на наши наблюдения влияет не только нынешнее значение постоянной Хаббла, но и то, каким оно было, когда Вселенная расширялась медленнее. Другими словами, постоянная Хаббла вовсе не константа!

Как измеряется постоянная Хаббла?

В настоящее время существует три основных способа измерения постоянной Хаббла: использование астрономических измерений для наблюдения за объектами поблизости и определения скорости их движения; с помощью гравитационных волн от столкновений черных дыр или нейтронных звезд; или путем измерения света, оставшегося после Большого взрыва, известного как космический микроволновый фон.

Астрономические измерения

Чтобы измерить постоянную Хаббла, наблюдая за Вселенной, астрономы должны уметь измерять две вещи:

  1. Расстояние до астрономических объектов
  2. «Скорость удаления» каждого объекта (т. е. насколько быстро он удаляется от наблюдателя)

Скорость рецессии можно измерить, воспользовавшись явлением, называемым эффектом Доплера. Классический пример эффекта Доплера — изменение звука сирены, когда мимо проезжает машина скорой помощи. Это связано с тем, что звуковые волны, движущиеся между вами и машиной скорой помощи, сжимаются по мере приближения машины скорой помощи (по сути, догоняя собственные звуковые волны) и растягиваются по мере того, как она удаляется.

То же самое может случиться со светом: свет от звезд и галактик, удаляющихся от Земли, растягивается так же, как звук сирены скорой помощи, увеличивая длину волны света. Астрономы называют это «красным смещением».

Чтобы измерить красное смещение и, следовательно, скорость объекта, астрономы ищут узоры в свете, излучаемом звездами, известные как линии поглощения. Они всегда возникают на одних и тех же длинах волн, поскольку создаются элементами в атмосферах звезд. Когда красное смещение изменяет длину волны всех линий света и поглощения, исходящих от далекой звезды, астрономы могут измерить, насколько оно сместилось, чтобы рассчитать, как быстро звезда удаляется от нас.

Рассчитать расстояние до объекта часто гораздо сложнее. Для всего, что находится за пределами нашей собственной галактики, ученым необходимо знать присущую объекту яркость и сравнивать ее с его яркостью, наблюдаемой с Земли.

«Принцип прост, — говорит Венди Фридман, профессор астрономии и астрофизики Университета Джона и Мэрион Салливан в Чикагском университете. «Представьте, что вы стоите возле уличного фонаря, который, как вы знаете, находится в 10 футах от вас. Через равные промежутки времени вдоль улицы можно увидеть больше уличных фонарей, которые постепенно тускнеют по мере удаления.

«Знание того, насколько далеко и насколько ярко светит фонарь рядом с вами, а затем измерение того, насколько слабее кажутся более дальние фонари, позволяет вам оценить расстояния до каждого из других фонарей по всей дороге».

Это означает, что астрономы могут рассчитать расстояние до любых объектов, яркость которых можно предсказать; источники света, которые были надежно измерены, известны как «стандартные свечи». В составе команды Ключевого проекта космического телескопа Хаббла Фридман использовал подробные наблюдения за звездами-цефеидами, чтобы найти значение 72-73 км/с/Мпк, где наилучшие звездные оценки постоянной оставались в течение последних двух десятилетий.

Однако, чтобы сделать независимую оценку постоянной Хаббла, Фридман также впервые использовал звезды совершенно другого типа: красные гиганты. Красные гиганты — это звезды в конце своей жизни. Часть их последовательности смерти включает внезапный скачок температуры в ядре звезды до 100 миллионов градусов, сопровождающийся резким падением яркости. Изучая близлежащие красные гиганты на известных расстояниях, астрономы могут измерить максимальную яркость этих умирающих звезд. Фридман использовал эту максимальную яркость красного гиганта для расчета расстояний до далеких галактик.

Используя этот новый метод красных гигантов, Фридман получил новое измерение постоянной Хаббла, которое составило 69,8 км/с/Мпк — между ранее наблюдаемым значением и значением, предсказанным математическими моделями эволюции Вселенной.

Гравитационные волны

Гравитационные волны — это рябь в ткани пространства-времени, и они возникают во время высокоэнергетических событий, таких как столкновения нейтронных звезд. Теперь ученые могут улавливать эти волны на Земле с помощью лазерной интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории (LIGO). Профессор Чикагского университета Даниэль Хольц был первым, кто предположил, что гравитационные волны могут предложить новый способ расчета космических расстояний, придумав термин «стандартные сирены» в игре со «стандартными свечами».

Астрономы могут использовать форму прибывающих сигналов гравитационных волн, чтобы рассчитать, сколько энергии было высвобождено при столкновении двух нейтронных звезд, и сравнить это с тем, сколько энергии несут сигналы к тому времени, когда они достигают Земли, чтобы рассчитать расстояние. Метод Хольца дает предварительное значение постоянной Хаббла 70 км/с/Мпк, что согласуется с самой последней работой Фридмана.

Моделирование космического микроволнового фонового излучения

После Большого взрыва перегрев всей материи во Вселенной высвободил огромное количество излучения в виде фотонов. По мере расширения Вселенной это излучение все больше и больше смещалось в красную сторону. Запись этого излучения и красного смещения находится в космическом микроволновом фоне, или CMB.

Однако космический микроволновый фон неоднороден; она состоит из более горячих и более холодных участков, которые отражают «комковатость» материи и энергии в очень ранней Вселенной. Объединив фундаментальную физику с оценками количества массы и энергии, содержащихся во Вселенной, космологи могут смоделировать расширение Вселенной от ее начального состояния до наших дней и воспроизвести наблюдаемую комковатость космического микроволнового фона. Космологи повторяли эту процедуру сотни тысяч раз, чтобы найти комбинации условий, соответствующие наблюдениям. Это включает в себя измерение постоянной Хаббла.

Первоначальные результаты моделирования, казалось, согласовывались с астрономическими измерениями на уровне около 73 км/с/Мпк, но по мере того, как наблюдения космического микроволнового фона становились все более и более подробными, их оценка постепенно снижалась. Миссия Planck Европейского космического агентства составила самую подробную карту космического микроволнового фона на сегодняшний день, которая использовалась для расчета наиболее вероятной постоянной Хаббла, составляющей всего 67,8 км/с/Мпк.

Каковы возможные объяснения несоответствия?

Возможно, один или несколько методов расчета постоянной Хаббла ошибочны. Однако измерения звезд, галактик и космического микроволнового фона невероятно подробны, а это означает, что различия, скорее всего, являются результатом чего-то гораздо более фундаментального, чем неточность.

Одним из решений этой головоломки может быть темная энергия — таинственная, постоянная и пока ненаблюдаемая фоновая энергия, которая не распространяется даже при расширении Вселенной. Истинное значение постоянной Хаббла может указывать на то, что в модели очень молодой Вселенной необходимо добавить больше темной энергии, чтобы стимулировать ее раннее расширение. Это может дать ученым новую информацию о фундаментальной природе темной энергии и о том, как она вела себя на протяжении всей истории Вселенной.

Еще один загадочный символ, который может объяснить это несоответствие, — «темное излучение». Эта теория предполагает существование нового класса субатомных частиц (таких как электроны, нейтрино и фотоны), которые движутся со скоростью, близкой к скорости света, и перемещаются по Вселенной, вызывая ее расширение.

Что еще больше усложняет ситуацию, так это то, что здесь может вообще не быть никакой дополнительной энергии или излучения. Темная материя может просто взаимодействовать со Вселенной способом, который еще не встроен в понимание физики учеными.

Что делают ученые, чтобы решить эту проблему?

Ученые пытаются собрать больше веских доказательств для улучшения каждого метода расчета постоянной Хаббла.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *