Существует ли бесконечное количество галактик во всех направлениях?
Ли конец у вселенной есть?
| Калининградские ученые заявили, что у Вселенной есть границы | 360° | Теории о том, что у Вселенной есть конец, могут прозвучать, как недавно нашумевшие заявления о том, что Земля плоская. |
| Наука РФ - официальный сайт | эта теория не объясняет. |
| Есть ли у Вселенной конец и что находится за ее пределами | Имеет ли Вселенная границы? |
| Существует ли конец Вселенной и что находится дальше | Существует ли бесконечное количество галактик во всех направлениях? |
| Калининградские ученые заявили, что у Вселенной есть границы | Российские ученые выдвинули теорию и ответили, есть ли границы Вселенной. |
Калининградские ученые заявили, что у Вселенной есть границы
Уникальные возможности применения гамма-всплесков для изучения структуры Вселенной состоят в следующем [49] : Так как прародителем гамма-всплеска является объект звёздной массы , то и проследить гамма-всплески можно на большее расстояние, нежели квазары, как по причине более раннего формирования самого прародителя, так и из-за малой массы чёрной дыры квазара, а значит и меньшей его светимости на тот период времени. Спектр гамма-всплеска — непрерывный, то есть не содержит спектральных линий. Это означает, что самые далёкие линии поглощения в спектре гамма-всплеска — это линии межзвёздной среды родительской галактики. Из анализа этих спектральных линий можно получить информацию о температуре межзвёздной среды, её металличности, степени ионизации и кинематике. Гамма-всплески дают чуть ли не идеальный способ изучать межгалактическую среду до эпохи реионизации , так как их влияние на межгалактическую среду на 10 порядков меньше, нежели квазаров, из-за малого времени жизни источника.
Если послесвечение гамма-всплеска в радиодиапазоне достаточно сильное, то по линии 21 см можно судить о состоянии различных структур нейтрального водорода в межгалактической среде вблизи от галактики-прародителя гамма-всплеска. Детальное изучение процессов формирования звёзд на ранних этапах развития Вселенной с помощью гамма-всплесков сильно зависит от выбранной модели природы явления, но если набрать достаточную статистику и построить распределения характеристик гамма-всплесков в зависимости от красного смещения, то, оставаясь в рамках довольно общих положений, можно оценить темп звездообразования и функцию масс рождающихся звёзд [49].
Открытая Вселенная: В этой модели Вселенная расширяется вечно, и пространство беспредельно. Здесь нет определённых границ, и Вселенная действительно бесконечна. Плоская Вселенная: В этой модели Вселенная имеет плоскую геометрию, а её размеры могут быть ограниченными, но опять-таки без определённых границ. В целом, сегодня «границу» наблюдаемой Вселенной можно установить на отметке в 13,8 миллиарда световых лет. Впрочем, это не значит, что Вселенная на этом обрывается. Просто-напросто дальше мы пока заглянуть не способны.
Панорама нашей галактики Млечный Путь и соседних галактик от Gaia. Карты показывают общую яркость и цвет звёзд вверху , общую плотность звёзд посередине и межзвёздную пыль, заполняющую Галактику внизу. Время, за которое фотоны от этой сферы успевают до нас долететь, равны возрасту Вселенной. Из-за этого мы и не способны увидеть объекты, находящиеся дальше этой сферы, даже если они и существуют. Даже при использовании скорости света как предельной космической , существует фундаментальный предел, насколько далеко мы можем заглянуть назад во времени. Однако это позволит лишь приблизиться к краю Вселенной. Однако есть загвоздка в том, чтобы физически оказаться на границе Вселенной, а не только её увидеть. И снова всё упирается в расширение Вселенной и невероятно огромные расстояния.
Ближайшие к нам звезды относительно юны, с отдаленными объектами счет идет уже на тысячи лет, а если посмотреть на другие галактики, то на миллиарды. При этом мы далеко не все галактики видим. Лет - вот доступный нам максимум", - поясняет Нил корниш, астрофизик из монтанского государственного университета.
Своеобразный барьер для нашего зрения представляет собой реликтовое излучение, образовавшееся примерно через 380 тысяч лет после большого взрыва, когда вселенная расширилась и остыла настолько, что появились атомы. Это излучение - что-то вроде детской фотографии космоса, на которой он запечатлен еще до того, как появились звезды. За ним могут существовать как границы, так и бесконечно продолжающаяся вселенная.
Но, невзирая на мощность телескопов, эта область остается невидимой. Космическая музыка. Реликтовое излучение мешает ученым вглядеться в самые дальние дали космоса, но в то же время оно несет в себе весьма ценную информацию, заключающуюся в микроволновом фоне.
Ученые предполагают: будь вселенная неограниченных размеров, в ней можно было бы найти волны всех вероятных длин. Однако фактически волновой спектр космоса очень узок: по-настоящему крупных волн аппарат Nasa Wmap, предназначенный для изучения реликтового излучения, ни разу не обнаружил. Мы поняли, что вселенная не вибрирует на длинных волнах, что стало подтверждением ее конечности", - говорит Жан Пьер люмине из парижской обсерватории во Франции.
Дело за малым - определить ее границы и форму. Глен старкманн, физик из Канады, работающий в кливлендском университете кейс вестерн, полагает, что нашел способ определить границы вселенной, даже если они дальше зоны нашей видимости. Это можно сделать опять-таки с помощью волн.
От формы вселенной, как, например, от формы барабана, зависит, какого типа вибрации в ней возникнут", - говорит Глен. Его команда планирует применить спектральный анализ к нашей вселенной, чтобы на основе издаваемых ею звуков определить ее форму. Правда, эти исследования долгосрочные, и на поиски ответа могут уйти годы.
Мы в бублике живем. Впрочем, выяснить, есть ли у вселенной границы, можно и другим способом. Им сейчас как раз занимается Жанна Левин, теоретик из кэмбриджского университета.
Она объясняет принцип построения вселенной на примере старой доброй компьютерной игры "Астероиды". Таким образом, если управляемый игроком космический корабль уйдет вверх, за пределы экрана, он тут же появится снизу. Такой странный маневр становится понятным, если мысленно свернуть экран в трубу, как журнал: получится, что аппарат просто движется по окружности.
Нам недоступно измерение, с которого мы могли бы взглянуть на нашу трехмерную вселенную со стороны. Взять, к примеру, бублик - это, кстати, вполне подходящая в данном случае форма для вселенной - хотя его поверхность четко очерчена, никто из живущих внутри не наткнется на его пределы: им кажется, что никаких границ не существует", - рассказывает Жанна. Впрочем, шанс распознать эти пределы все же есть, хоть и мизерный - нужно следить за тем, как ведет себя свет.
И дело не в технических возможностях. Даже если предположить, что мы можем жить миллиарды лет, построить корабли, двигающиеся со скоростью света, сделать телескопы, которые могут видеть очень далеко, мы все равно не сможем достичь границы нашей Вселенной. Почему это происходит? Дело в том, что наша Вселенная не статична. Она постоянно расширяется. Расширяется само пространство Вселенной и каждая точка в ней, каждая галактика, каждый атом каждую секунду удаляются друг от друга. На Земле, в Солнечной системе или нашей галактике Млечный Путь мы этого не замечаем. В противовес расширению пространства действуют силы притяжения между молекулами и небесными телами. Но на межгалактических расстояниях, расширение пространства хорошо заметно и скорость его огромна.
Ответственность за эту скорость и за само расширение Вселенной лежит на темной энергии. Давайте представим, что мы некий муравей, который находится на поверхности большого воздушного шарика.
Вселенная: как она расширяется, и что на её краю
| Кончается ли космическое пространство или Вселенная бесконечна? • AB-NEWS | Кажется, он безграничен, но так ли это? В свое время Коперник показал, что Земля не является центром Вселенной. Долгое время Вселенная считалась бесконечной, но сейчас ученые предполагают, что можно найти ее границы и даже форму. |
| Есть ли край у Вселенной? | Согласно теории «большого взрыва», которая в настоящее время является доминирующей моделью для объяснения развития Вселенной, пространство и время начали существовать около 13,8 миллиарда лет назад. |
Кончается ли космическое пространство или Вселенная бесконечна?
Теперь возникает вопрос, как диаметр вселенной может быть 93 миллиарда световых лет если возраст вселенной всего 13, 7 миллиардов лет? Некоторые ученые убеждены: Вселенная имеет свои границы, но за ними абсолютно ничего нет. По этой теории за пределами нашего космического пространства располагается пустота, где не действуют никакие физические законы, не существует понятия времени и пространства. Все это означает, что если есть конец Вселенной, люди вполне могут никогда не увидеть его, и есть реальная возможность того, что Вселенная сформирована так, что у нее не может быть границы для начала. В нашей вселенной существуют границы, которые определяют ее размер и форму. Но кроме телескопов и теоретической возможности добраться до края вселенной «своим ходом» у человека есть математика. Вычисления показывают, что для пространства-времени возможна граница.
Где край Вселенной? Существует ли граница у космоса?
Космос кажется загадочным и необъятным, а мы являемся лишь крохотной частью этого огромного мира, загадочного и безмолвного. Всю жизнь человечество задается разными вопросами. Что находится там, за пределами нашей галактики? Есть ли что-то за границей космоса? Да и существует ли у космоса граница? Даже ученые долгое время размышляют над этими вопросами. Бесконечен ли космос? В этой статье приведена информация, которой на сегодняшний день располагают ученые. Границы бесконечного Считается, что наша Солнечная система образовалась в результате Большого взрыва. Он произошел из-за сильного сжатия материи и разорвал ее, разбросав газы в разные стороны. Этот взрыв дал жизнь галактикам и солнечным системам.
Раннее считалось, что возраст Млечного Пути составляет 4,5 миллиардов лет. Однако в 2013 году телескоп «Планк» позволил ученым пересчитать возраст Солнечной системы. Теперь он оценивается в 13,82 миллиардов лет. Самая современная техника не может охватить весь космос. Хотя новейшие аппараты способны поймать свет звезд, удаленных от нашей планеты на 15 миллиардов световых лет! Это могут быть даже те звезды, которые уже умерли, но их свет все еще путешествует по космосу. Наша Солнечная система - лишь маленькая часть огромной галактики, которая называется Млечный Путь. Сама же Вселенная вмещает тысячи подобных галактик. И бесконечен ли космос - неизвестно... То, что Вселенная постоянно расширяется, образуя все новые и новые космические тела, является научным фактом.
Вероятно, ее внешний вид постоянно меняется, поэтому миллионы лет назад, как уверены некоторые ученые, она выглядела совершенно иначе, чем сегодня. И если Вселенная растет, то она определенно имеет границы? Сколько Вселенных существует за нею? Увы, этого никто не знает. Расширение космоса Сегодня ученые утверждают, что космос расширяется очень быстро.
Чтобы определиться между этими двумя вариантами, астрономы смотрят на кривизну пространства-времени на масштабах всей Вселенной. На столь больших масштабах она говорит о самой форме нашей Вселенной, и если она геометрически совершенно плоская, то она может быть по-настоящему бесконечной. Можно подумать, будто это означает, что Вселенная бесконечна, но всё не так просто. Даже в случае плоской Вселенной космос необязательно должен быть бесконечно велик. Если, например, взять поверхность цилиндра, она геометрически является плоской, ведь параллельные линии на её поверхности не пересекаются, но при этом цилиндр имеет конечный размер. Также может быть и со Вселенной, то есть она может быть плоская, но одновременно замкнутая в саму себя и иметь ограниченный объём. А если граница есть, то что за ней? Если эти границы существуют и Вселенная имеет ограниченный объём, то точного понимания, что за ними, у нас нет, и, скорее всего, никогда не будет. Но существует целый ряд теорий, объясняющих, что находится за пределами нашей Вселенной. То есть такое пространство вне нашей Вселенной, которое простирается бесконечно и, в котором наша Вселенная может расширяться вечно. А на расстоянии сотен миллиардов световых лет от нас могут быть другие вселенные, похожие на нашу.
Однако недавние исследования показывают, что теперь расширение снова ускоряется из-за таинственной тёмной энергии, которая составляет большую часть энергетического содержания Вселенной, но о её природе сейчас мало что известно. Итак, у нас есть: сингулярность — Большой взрыв — расширение Вселенной. Существует также гипотеза космической инфляции: она говорит, что никакой сингулярности не было, а Большому взрыву предшествовало другое, особое состояние Вселенной — инфляционное. Но об этом как-нибудь в другой раз. Границы Вселенной Сегодня мы видим Вселенную в том виде, в котором она существует спустя 13,8 миллиарда лет после Большого взрыва. И вот теперь как раз стоит поговорить о границах. Однако стоит отметить, что понятие «границ Вселенной» может быть не совсем корректным, поскольку само пространство и время на самом деле могут быть не такими, как мы привыкли их понимать. И размер вселенной из-за непостоянства её пространства-времени зависит от того, какое определение расстояния принять. Сопутствующее расстояние до самого удалённого наблюдаемого объекта составляет около 14 миллиардов парсеков эквивалентно 46 миллиардам световых лет во всех направлениях. Художественное изображение Наблюдаемой Вселенной в логарифмическом масштабе. В центре Солнечная система, внутренние и внешние планеты, пояс Койпера, облако Оорта, Альфа Центавра, рукав Персея, галактика Млечный Путь, галактика Андромеды, соседние и дальние галактики, крупномасштабная структура Вселенной и реликтовое излучение. Важно отметить, что свет от самых дальних наблюдаемых объектов вскоре после Большого взрыва, дошёл до нас всего за 13,8 миллиарда световых лет, что значительно меньше, чем сопутствующее расстояние до этих объектов, равное 46 миллиардам световых лет, опять же из-за расширения Вселенной. Эта вертикально ориентированная логарифмическая карта Вселенной охватывает почти 20 порядков величины, уводя нас от планеты Земля к краю видимой Вселенной. Каждая большая отметка на шкале справа соответствует увеличению шкалы расстояний в 10 раз.
Как только мы возвращаемся в прошлое на расстояние примерно 29 миллиардов световых лет или дальше — что соответствует временам, когда возраст Вселенной составлял 700-800 миллионов лет — мы начинаем сталкиваться с первым «краем» Вселенной: краем прозрачности. Сегодня мы считаем само собой разумеющимся, что космическое пространство прозрачно для видимого света, но это верно только потому, что оно не заполнено блокирующим свет материалом, таким как пыль или нейтральный газ. Но в ранние времена, до образования достаточного количества звёзд, Вселенная была полна нейтрального газа, который не был полностью ионизирован ультрафиолетовым излучением звёзд. В результате большая часть света, который мы видим, заслоняется этими нейтральными атомами, и только после образования достаточного количества звёзд Вселенная становится полностью реионизованной. Отчасти именно поэтому инфракрасные телескопы, такие как новейший флагман НАСА JWST, так важны для изучения ранней Вселенной: существует «граница», за которой мы не можем видеть на привычных нам длинах волн. На расстоянии 31 миллиарда световых лет, что соответствует времени всего 550 миллионов лет после Большого взрыва, мы достигаем края того, что мы называем реионизацией: когда большая часть Вселенной становится в основном прозрачной для оптического света. Реионизация — процесс постепенный и происходил неравномерно; во многом она похожа на неровную, пористую стену. В некоторых местах реионизация происходила раньше, именно так Хаббл обнаружил самую удалённую галактику на расстоянии 32 миллиардов световых лет, всего через 407 миллионов лет после Большого взрыва , но другие регионы останутся заполненными частично нейтральным газом, пока не пройдёт почти миллиард лет. Теперь JWST пошёл ещё дальше, показав нам галактики уже через 330 миллионов лет после Большого взрыва, где они всё ещё выглядят большими, развитыми и не совсем «девственными» с точки зрения элементов, которые в них присутствуют. Должно быть, звёзды и галактики всё ещё существуют за пределами даже того, что JWST показал нам до сих пор. Галактики, сравнимые с современным Млечным Путём, часто встречаются на протяжении всей истории космоса. Более молодые галактики в массе своей меньше, голубее, хаотичнее, богаче газом и имеют более низкую плотность тяжёлых элементов, чем их современные аналоги, а темпы звездообразования меняются с течением времени.
Возможно, мы никогда это не узнаем.
Первоначальный ответ на вопрос, бесконечна ли вселенная или конечна мы не знаем. Российские ученые выдвинули теорию и ответили, есть ли границы Вселенной. Если у Вселенной есть край, то нам вряд ли удастся его когда-нибудь обнаружить, поскольку он может располагаться далеко за пределами видимой части космоса. Поэтому Вселенная либо никуда не расширяется, либо же расширяется в дополнительное измерение. Отчасти именно поэтому инфракрасные телескопы, такие как новейший флагман НАСА JWST, так важны для изучения ранней Вселенной: существует «граница», за которой мы не можем видеть на привычных нам длинах волн. Учёным удалось установить, что Вселенная не безгранична. Они считают, что в будущем удастся расширить её пределы, так как людям всегда было свойственно преуменьшать размеры Вселенной.
Где находятся центр и край вселенной?
Есть ли границы космоса и что находится за ними. — То есть границы могут как-то странным образом влиять на то, что происходит между ними. Возможно, наша Вселенная тоже имеет определенные пространственные границы. сделали революционное открытие учёные из Балтийского федерального университета. Калининградские исследователи усомнились в популярной теории о существовании так называемой тёмной энергии, приводящей к расширению Вселенной.
Ученые доказали, что Вселенная не бесконечна
Большинство ученых склоняется к тому, что расширение вселенной продолжается до сих пор. И, казалось бы, теория бесконечности космоса является логичным продолжением идеи инфляции. Однако у Энди олбрахта, физика - теоретика калифорнийского университета в девисе, на этот счет другое мнение: хоть расширение вселенной продолжается и по сей день, у этого процесса все же есть пределы. Чтобы пояснить свою теорию, Энди подобрал вселенной метафору мыльного пузыря. Традиционная теория инфляции допускает бесконечное увеличение этого пузыря, но даже детсадовцы знают, что рано или поздно мыльный шар должен лопнуть. Энди считает, что, достигнув своего максимума, инфляция должна остановиться. И этот максимум не так уж велик, как нам кажется. У меня даже началась клаустрофобия", - шутит ученый. Безусловно, умозаключения олбрахта весьма спорны и требуют фактического подтверждения, а пока большинство астрономов полагает, что инфляция затухнет еще очень нескоро. Темный поток и другие вселенные.
Расширение вселенной, кстати, является лучшим объяснением движения галактик на видимой нами территории. Правда, некоторые особенности этого галактического перемещения вызывают недоумение. Группа специалистов Nasa под руководством астрофизика Александра кашлинского, изучая микроволновое и рентгеновское излучение, обнаружила, что около восьмисот отдаленных галактических скоплений дружно направляются в одну сторону со скоростью в тысячу километров в секунду, словно их притягивает некий магнит. Это вселенское перемещение было названо "Темным Потоком". По последним данным, он охватывает уже 1400 галактик. Они устремлены в район, расположенный более чем в трех миллиардах световых лет от земли. Ученые предполагают, что как раз где-то там, за пределами, недоступными наблюдениям, располагается огромная масса, которая и притягивает материю. Однако по существующей теории, вещество после большого взрыва, породившего нашу вселенную, распределилось более-менее равномерно, а значит, и концентраций масс, обладающих столь фантастической силой, быть не может. Тогда что там?
Ответ на этот вопрос дала физик - теоретик Лаура мерсини - хофтан, руководитель группы из университета северной Каролины. Она всерьез рассматривает существование другой вселенной, расположенной по соседству с нашей. Ее умозаключения, кажущиеся на первый взгляд невероятными, вполне сочетаются с озвученной Энди олбрахтом теорией инфляции и "Мыльного Пузыря", а также с "темным потоком" Александра кашлинского. Теперь изыскания этих ученых сложись в единую картину как пазлы. Темный поток, наблюдающийся в нашем космическом пространстве, может быть спровоцирован одним из соседних "Пузырей" - другой вселенной. Множественность вселенных хофтан объясняет теорией вероятности. Она считает зарождение нашего мира чудом, он мог запросто и не появиться: шансы на его возникновение ничтожно малы и составляют 1 к 10133. Другими словами, можно предположить множество больших взрывов и множество вселенных", - отмечает хофтан.
В реальном мире, в котором мы живем, все имеет конец, в том числе и жизнь. Поэтому бесконечность манит своей таинственностью и даже некоей мистичностью. Бесконечность трудно представить. Но она существует. Ведь именно с ее помощью решается множество задач, и не только математических. Бесконечность и ноль Многие ученые уверены в теории бесконечности. Однако израильский математик Дорон Зельбергер не разделяет их мнение. Он утверждает, что существует огромное число и, если прибавить к нему единицу, конечный результат окажется нулевым. Однако данное число лежит так далеко за пределами человеческого понимания, что его наличие никогда не будет доказано. Именно на этом факте базируется математическая философия под названием "Ультрабесконечность". Бесконечный космос Есть ли вероятность того, что при сложении двух одинаковых чисел получится то же число? На первый взгляд это кажется абсолютно невозможным, но если речь идет о Вселенной... Согласно расчетам ученых, при отнимании от бесконечности единицы получается бесконечность. При сложении двух бесконечностей вновь выходит бесконечность. А вот если вычесть бесконечность из бесконечности, вероятнее всего, получится единица. Древние ученые также задавались вопросом о том, существует ли граница у космоса. Их логика была простой и одновременно гениальной. Их теория выражается в следующем. Представьте себе, что вы достигли края Вселенной. Протянули руку за ее границу. Однако рамки мира раздвинулись. И так бесконечно. Представить это очень трудно. Но еще труднее представить, что же существует за ее границей, если она действительно есть. Тысячи миров Эта теория гласит, что космос бесконечен. Вероятно, в нем есть миллионы, миллиарды других галактик, которые вмещают в себя миллиарды других звезд.
Итоги наблюдений с их помощью говорят в пользу того, что космическое пространство имеет плоскую форму. В то же время вопрос о его ограниченности или бескрайности по-прежнему не закрыт, исследования в данном направлении продолжаются. Общество с ограниченной ответственностью «Три «Ч», Телеканал Настоящее Время, Региональная общественная организация помощи женщинам и детям, находящимся в кризисной ситуации «Информационно, Фонд «Центр гражданского анализа и независимых исследований «ГРАНИ» признаны в РФ иностранными агентами. Автор: Марина Вебер.
Многие из астрофизиков склоняются к тому, что у Вселенной нет границ в привычном понимании этого слова, но всё же при этом она конечна, ибо в противном случае макрокосмос должен был бы находиться в стабильном состоянии. Согласно одной модели, она похожа на пончик, только в трех измерениях. Если какое-нибудь микроскопическое создание станет двигаться по двумерной поверхности пончика, то рано или поздно оно вернется в ту же точку, откуда начало движение. Поверхность замкнута на саму себя, края не существует. Вселенная не замыкается на себя, вместо этого она продолжается бесконечно во всех направлениях, образуя саму ткань пространства-времени, а там, где нет пространства, нет движения, нет никаких координат. Попытка достичь гипотетической границы в такой модели будет сравнима с попыткой достичь горизонта на Земле, который хотя и кажется краем, но в действительности таковым не является. О границах Вселенной можно рассуждать долго, но поскольку у нас нет реальных данных, которые можно изучить, все рассуждение на эту тему будут оставаться умозрительными.
Граница Вселенной
Чтобы добраться до следующей ближайшей звезды, вам придется преодолеть триллионы миль космоса. Если бы вы могли прокатиться на самом быстром космическом зонде из когда-либо созданных НАСА, вам все равно потребовались бы тысячи лет, чтобы добраться туда. Если звезды подобны домам, то галактики подобны городам, полным домов. По оценкам ученых, в земной галактике насчитывается 100 миллиардов звезд. Если бы вы могли улететь далеко за пределы нашей галактики, эти 100 миллиардов звезд смешались бы вместе — так же, как огни городских зданий, если смотреть с самолета. Недавно астрономы узнали, что у многих или даже у большинства звезд есть свои планеты, вращающиеся вокруг них. Некоторые из них даже похожи на Землю, так что вполне возможно, что они могут быть домом для других существ, которым также интересно, что там. Вам пришлось бы путешествовать еще на миллионы триллионов миль космоса только для того, чтобы добраться до другой галактики. Большая часть этого пространства почти полностью пуста, лишь с рассеянными молекулами и крошечными таинственными невидимыми частицами, которые ученые называют «темной материей». Используя большие телескопы, астрономы видят миллионы галактик — и они продолжают двигаться во всех направлениях. Если бы вы могли наблюдать достаточно долго, в течение миллионов лет, казалось бы, что между всеми галактиками постепенно добавляется новое пространство.
Вы можете визуализировать это, представляя крошечные точки на сдутом воздушном шаре, а затем надувая его.
Помимо Метагалактики, есть такое понятие, как область Хаббла. Так называют часть обозримого космоса, которую мы можем увидеть с помощью своих технологий. Она составляет примерно 13,8 миллиарда световых лет.
Так как возраст Вселенной составляет примерно столько же, свет из ее более далеких областей до нас еще попросту не дошел. Область Хаббла рано или поздно расширится, увеличив количество наблюдаемых нами звездных систем. Мультивселенная С обозримыми границами Вселенной разобрались, но что же находится за их пределами? Если космическое пространство представляет собой ограниченную область, пусть и очень большую, то почему рядом с ней не может существовать других подобных территорий?
Что если наша Вселенная не единственная в своем роде, а лишь одна из бесчисленного множества? Мультивселенная Гипотеза Мультивселенной говорит о том, что каждая отдельная Вселенная представляет собой нечто вроде пузыря, формирующегося из вещества во время Большого взрыва. Все миры рождаются, эволюционируют и в конечном итоге умирают, сменяясь новыми. Одним из наиболее известных сторонников данной гипотезы был Стивен Хокинг.
Также ее поддерживают, пожалуй, самый известный популяризатор науки астрофизик Нил Деграсс Тайсон, один из первых людей в области квантовых вычислений Дэвид Дойч, Алан Харви Гут — первый физик, предложивший идею космической инфляции, и Брайан Рэндолф Грин — известный популяризатор теории струн. Стивен Хокинг В Мультивселенной существует бесконечное множество «пузырей», которые работают по одним и тем же законам природы, но находятся в разных состояниях. Параллельные Вселенные никак не зависят друг от друга и практически не взаимодействуют. Эта гипотеза на данном этапе даже не совсем научная.
Она предполагает, что может находиться за пределами Вселенной, но доказать или хотя бы попытаться экспериментально проверить не может.
Это отличие имеет решающее значение. Никто не махнул рукой и не сказал: «Пусть будет Мультивселенная! Эта идея была получена из текущих учений, таких как квантовая механика и теория струн. Мультиверс и квантовая физика Многим известен мысленный эксперимент «Кот Шредингера». Его суть заключается в том, что Эрвин Шредингер, австрийский физик-теоретик, указывал на несовершенство квантовой механики. Ученый предлагает представить животное, которое поместили в закрытую коробку. Если открыть ее, можно узнать одно из двух состояний кота. Но пока коробка закрыта, животное либо живое, либо мертвое.
Это доказывает то, что не существует состояния, сочетающего жизнь и смерть. Все это кажется невозможным просто потому, что человеческое восприятие не может этого осознать. Но это вполне реально в соответствии со странными правилами квантовой механики. Пространство всех возможностей в ней огромно. Математически квантовомеханическое состояние представляет собой сумму или суперпозицию всех возможных состояний. В случае «Кота Шредингера», эксперимент представляет собой суперпозицию «мертвых» и «живых» положений. Но как это интерпретировать, чтобы оно имело какой-либо практический смысл? Популярный способ состоит в том, чтобы думать обо всех этих возможностях так, что единственным «объективно истинным» состоянием кота является - наблюдаемый. Однако можно также согласиться с тем, что эти возможности верны и все они существуют в разных Вселенных.
Теория струн Это самая перспективная возможность объединить квантовую механику и гравитацию. Это трудно, потому что сила тяготения так же неописуема в небольших масштабах, как и атомы и субатомные частицы в рамках квантовой механики. Но теория струн, в которой говорится, что все фундаментальные частицы состоят из мономерных элементов, описывает сразу все известные силы природы. К ним относят гравитацию, электромагнетизм и ядерные силы. Однако для математической теории струн требуется не менее десяти физических измерений. Мы можем наблюдать только четыре измерения: высоту, ширину, глубину и время. Поэтому дополнительные измерения от нас скрыты. Чтобы иметь возможность использовать теорию для объяснения физических явлений, эти дополнительные исследования «уплотнены» и слишком малы в небольших масштабах. Проблема или особенность теории струн заключается в том, что существует много способов произвести компактификацию.
Каждая из них приводит к созданию Вселенной с различными физическими законами, такими как отличные массы электронов и константы силы тяжести. Однако есть также серьезные возражения против методологии компактификации. Поэтому проблема не совсем решена. Но возникает очевидный вопрос: в какой из этих возможностей мы живем? Теория струн не обеспечивает механизм определения этого. Она делает ее бесполезной, поскольку не представляется возможным ее досконально протестировать. Но исследование края Вселенной превратило эту ошибку в особенность. Последствия Большого взрыва Во время самого раннего устройства Вселенной был период ускоренного расширения, называемый инфляцией. Первоначально она объясняла, почему сфера Хаббла почти однородна по температуре.
Однако инфляция также предсказала спектр флуктуаций температуры вокруг этого равновесия, который позднее был подтвержден несколькими космическими аппаратами. Хотя точные детали теории все еще горячо обсуждаются, инфляция широко принимается физиками.
Эти расчеты ставят под сомнение не только существование черных дыр, но и ни много ни мало, а саму теорию Большого взрыва. Расчеты, проведенные Лаурой Мерсини-Хоутон, опровергают саму вероятность появления сингулярности — точки с бесконечно малым размером и столь же бесконечно большой плотностью, а значит, и признанную современной наукой гипотезу о рождении нашей Вселенной.
Что, если наша Вселенная — лишь часть Мультивселенной? Однако крупнейшие современные ученые-физики, такие как Стивен Хокинг, Брайан Грин, Нил Тайсон, Митио Каку и другие, считают, что наш «дом» — всего лишь одна часть большого «квартала», состоящего из точно таких же «построек». Версия о множественных вселенных дает возможность ученым «подружить» противоречащие друг другу физические теории: всегда можно сказать, что одни работают в одной Вселенной, а другие — в другой. Но, если серьезно, то признанная наукой теория космической инфляции подтверждает наличие множества вселенных, правда, на данном этапе развития науки доказать их присутствие за пределами нашего «дома» невозможно.
Если есть граница Вселенной, то что за нею? И тут возникает вопрос: а что там, за ее пределами? Эта загадка становится особенно интересной, если отбросить в сторону теорию о Мультивселенной. Итак, представим, что мы достигли пределов нашей Вселенной, и нашему взору открывается...
Более того, на сегодняшней момент единодушия в вопросе о существовании границ Вселенной у ученых не существует, но многие сходятся во мнении, что она конечна и бесконечна одновременно. Как это? Представьте себе путника, который идет по поверхности Земли — он никогда не достигнет ее границ, а просто рано или поздно вернется к исходной точке своего путешествия.
Существует ли край у Вселенной?
| Бесконечна ли Вселенная? | Теперь возникает вопрос, как диаметр вселенной может быть 93 миллиарда световых лет если возраст вселенной всего 13, 7 миллиардов лет? |
| Расширение Вселенной — миф? Новое исследование перевернуло модель строения нашего мира | Существует ли бесконечное количество галактик во всех направлениях? |
Есть ли край у Вселенной?
Есть ли у нее границы и форма. Вселенных может быть множество. 4. Есть ли границы у Вселенной. О границах Вселенной можно рассуждать долго, но поскольку у нас нет реальных данных, которые можно изучить, все рассуждение на эту тему будут оставаться умозрительными.
Калининградские ученые заявили, что у Вселенной есть границы
Ориентируемся по звездам Бесконечность Вселенной подразумевает, что она должна быть бесконечна не только в пространстве, но и во времени, а значит, иметь бесчисленное количество звезд. В этом случае наше небо было бы сплошь усеянным светилами и ослепительно ярким круглые сутки. Однако небесная тьма свидетельствует о том, что космос не существовал вечно. По распространенной теории, все началось с Большого взрыва, который дал возможность самому существованию и расширению материи. Уже сама эта концепция опровергает идею вечности Вселенной, а значит, подрывает и веру в ее беспредельность. В то же время теория Большого взрыва создает определенные трудности для астрономов, ищущих границы нашего космического пространства. Пространство, проходимое светом в ранней Вселенной, выросло благодаря ее последующему расширению.
Ближайшие к нам звезды относительно юны, с отдаленными объектами счет идет уже на тысячи лет, а если посмотреть на другие галактики, то на миллиарды. При этом мы видим далеко не все галактики. Своеобразный барьер для нашего зрения представляет собой реликтовое излучение, образовавшееся примерно через 380 тысяч лет после Большого взрыва, когда Вселенная расширилась и остыла настолько, что появились атомы. Это излучение- что-то вроде детской фотографии космоса, на которой он запечатлен еще до того, как появились звезды. За ним могут существовать как границы, так и бесконечно продолжающаяся Вселенная. Но, невзирая на мощность телескопов, эта область остается невидимой.
Космическая музыка Реликтовое излучение мешает ученым вглядеться в самые дальние дали космоса, но в то же время оно несет в себе весьма ценную информацию, заключающуюся в микроволновом фоне. Ученые предполагают: будь Вселенная неограниченных размеров, в ней можно было бы найти волны всех вероятных длин. Однако фактически волновой спектр космоса очень узок: по-настоящему крупных волн аппарат NASA WMAP, предназначенный для изучения реликтового излучения, ни разу не обнаружил. Мы поняли, что Вселенная не вибрирует на длинных волнах, что стало подтверждением ее конечности», — говорит Жан Пьер Люмине из Парижской обсерватории во Франции. Британские астрономы из университета Портсмута создали графическую трехмерную модель Вселенной. Глен Старкманн, физик из Канады, работающий в Кливлендском университете Кейс Вестерн, полагает, что нашел способ определить границы Вселенной, даже если они дальше зоны нашей видимости.
Это можно сделать опять-таки с помощью волн. От формы Вселенной, как, например, от формы барабана, зависит, какого типа вибрации в ней возникнут», — говорит Глен. Его команда планирует применить спектральный анализ к нашей Вселенной, чтобы на основе издаваемых ею звуков определить ее форму. Правда, эти исследования долгосрочные, и на поиски ответа могут уйти годы. Мы живем в бублике… Впрочем, выяснить, есть ли у Вселенной границы, можно и другим способом.
Имеющиеся в нашем распоряжении мощные телескопы позволяют заглядывать не столько вглубь Вселенной, сколько в ее прошлое. Из-за того, что Вселенная расширяется, самые отдаленные наблюдаемые объекты сейчас находятся намного дальше, чем в момент испускания ими света, который улавливают телескопы. Выходит, что Вселенная значительно больше, чем наблюдаемый объем Хаббла, и ее физическая граница, если таковая и существует, находится за пределами действия инструментальных средств познания. Определенную трудность в понимании феномена вносит также и однородность космического пространства. С какой точки Вселенной мы бы не смотрели, везде и по всем направлениям будет одно и то же — звезды, галактики и сверхскопления, удаляющиеся от наблюдателя, которому собственные координаты будут представляться центром мироздания.
Из этого наблюдения можно сделать вывод, что у гипотетических границ Вселенной во внеметагалактической зоне можно будет видеть ту же картину. Так конечна ли Вселенная? Если изначальное количество энергии было определенным, то можно говорить о некой ограниченности мироздания, но это не равнозначно ограниченности пространства.
По мере расширения пространства она охлаждалась и формировалась материя. Через секунду после Большого взрыва она была заполнена нейтронами, протонами, электронами, антиэлектронами, фотонами и нейтрино.
На этом изображении всего неба показана зарождающаяся Вселенная. Оно показывает температурные колебания возрастом 13,7 млрд лет. Изображение предоставлено НАСА Примерно через 380 000 лет после Большого взрыва материя достаточно остыла для образования атомов в эпоху рекомбинации, что привело к образованию прозрачного, электрически нейтрального газа. Однако после этого момента Вселенная погрузилась во тьму, так как еще не образовались ни звезды, ни какие-либо другие яркие объекты. Примерно через 400 млн лет Вселенная начала выходить из космических темных веков в эпоху реионизации.
За это время, длившееся более полумиллиарда лет, сгустков газа разрушилось достаточно, чтобы образовались первые звезды и галактики, чей энергичный ультрафиолетовый свет ионизировал и уничтожил большую часть нейтрального водорода. Хотя расширение Вселенной постепенно замедлялось по мере того, как материя притягивалась друг к другу под действием гравитации, примерно через 5 или 6 млрд лет после Большого взрыва, по данным НАСА, таинственная сила темная энергия , начала ускорять расширение Вселенной. Считается, что это процесс продолжается и сегодня. Доказательства расширения и космологическая постоянная Ученые знают, что Вселенная расширяется из-за красного смещения, растяжения длины волны света в сторону более красного конца спектра по мере того, как излучающий его объект удаляется от нас. У далеких галактик красное смещение больше, чем у ближайших к Земле.
Например, полетев на какой-нибудь "Сверхскоростной" ракете по прямой, можно, в конце концов, вернуться к точке старта. Не отрицает Жан-пьер и принципа зеркальных отражений. Он уверен, что если бы существовал супермощный телескоп, можно было бы увидеть в разных сторонах космоса одни и те же объекты, только на разных стадиях жизни. Но когда края додекаэдра находятся на расстоянии миллиардов световых лет, слабые отражения на них не могут заметить даже самые наблюдательные астрономы. Отметим, и у люмине с его концепцией футбольного мяча нашелся союзник - математик Джеффри уикс. Этот ученый утверждает, что волны в космическом микроволновом фоне выглядят точно так же, как они должны выглядеть, возникнув внутри правильной геометрической фигуры с двенадцатью пятиугольными гранями.
Инфляция вселенских масштабов. Первое мгновение жизни вселенной сыграло огромную роль в ее дальнейшей эволюции. Ученые до сих пор строят сложные гипотезы относительно инфляции - очень короткого промежутка времени, намного меньше секунды, за который размер вселенной увеличился в сотню триллионов раз. Большинство ученых склоняется к тому, что расширение вселенной продолжается до сих пор. И, казалось бы, теория бесконечности космоса является логичным продолжением идеи инфляции. Однако у Энди олбрахта, физика - теоретика калифорнийского университета в девисе, на этот счет другое мнение: хоть расширение вселенной продолжается и по сей день, у этого процесса все же есть пределы.
Чтобы пояснить свою теорию, Энди подобрал вселенной метафору мыльного пузыря. Традиционная теория инфляции допускает бесконечное увеличение этого пузыря, но даже детсадовцы знают, что рано или поздно мыльный шар должен лопнуть. Энди считает, что, достигнув своего максимума, инфляция должна остановиться. И этот максимум не так уж велик, как нам кажется. У меня даже началась клаустрофобия", - шутит ученый. Безусловно, умозаключения олбрахта весьма спорны и требуют фактического подтверждения, а пока большинство астрономов полагает, что инфляция затухнет еще очень нескоро.
Темный поток и другие вселенные. Расширение вселенной, кстати, является лучшим объяснением движения галактик на видимой нами территории. Правда, некоторые особенности этого галактического перемещения вызывают недоумение. Группа специалистов Nasa под руководством астрофизика Александра кашлинского, изучая микроволновое и рентгеновское излучение, обнаружила, что около восьмисот отдаленных галактических скоплений дружно направляются в одну сторону со скоростью в тысячу километров в секунду, словно их притягивает некий магнит. Это вселенское перемещение было названо "Темным Потоком". По последним данным, он охватывает уже 1400 галактик.
Они устремлены в район, расположенный более чем в трех миллиардах световых лет от земли. Ученые предполагают, что как раз где-то там, за пределами, недоступными наблюдениям, располагается огромная масса, которая и притягивает материю. Однако по существующей теории, вещество после большого взрыва, породившего нашу вселенную, распределилось более-менее равномерно, а значит, и концентраций масс, обладающих столь фантастической силой, быть не может.