Недавно была выдвинута новая теория, согласно которой Вселенная имеет границы. 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. Ученые решили дать ответ на вопрос о том, имеются у Вселенной границы.
Расширение Вселенной — миф? Новое исследование перевернуло модель строения нашего мира
Граница наблюдаемой Вселенной определяется возрастом Вселенной: вы не можете наблюдать части Вселенной, которые находятся слишком далеко, чтобы свет от них достиг вас, учитывая конечный возраст Вселенной и лимит скорости, определяемый скоростью света. 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. Где находится центр Вселенной и есть ли он. Новые исследования показали, что Вселенная очень ограничена и будет иметь определенный конец, что может стать крупным научным прорывом. Вселенных может быть множество.
Что находится на краю Вселенной?
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. 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.
Где находятся центр и край вселенной?
Эффект Казимира представляет собой взаимное притяжение двух незаряженных тел например, пластинок , размещенных на близком расстоянии. Это происходит под действием квантовых флуктуаций в вакууме, когда спонтанно рождаются виртуальные частицы, например, фотоны. При этом давление, оказываемое виртуальными фотонами изнутри на две поверхности, меньше, чем снаружи. По мнению физиков, примерно то же самое происходит в космосе, только оно приводит к отталкиванию, которое ускоряет расширение Вселенной. Таким образом, не существует темной энергии, а расширение возникает из-за наличия границ, на которые производится давление виртуальных частиц.
К стати, по мере совершенствования приборов для наблюдения размер метагалактики может уточняться.
На сегодняшний день принято считать, что наблюдаемая нами Вселенная представляет собой шар диаметром около 93 миллиардов световых лет. Однако то, вся ли это Вселенная или только какая-то её часть, остаётся открытым. Также непонятно, что если это её часть, то какая. Но ученые всё время создают модели и что-то рассчитывают, и, может быть, когда-нибудь смогут дать ответ на этот вопрос. В каком месте произошел большой взрыв?
В настоящее время общепринятой является точка зрения, что вся наша вселенная образовалась в результате большого взрыва 13,8 Млрд. С тех пор вселенная постоянно расширяется и охлаждается.
Кроме того, нет «центра», поэтому нет предпочтительной точки на сферической поверхности шара.
Вселенная представляет собой трехмерную версию оболочки воздушного шара. Художественная масштабная концепция наблюдаемой Вселенной. Галактики уступают место крупномасштабной структуре и горячей плотной плазме Большого взрыва на окраинах.
Этот «край» является границей только во времени Но как Вселенная может расширяться, если у нее нет конца или края? Используем аналогию с воздушным шаром еще раз. Если добавить больше воздуха воздушному шару, то муравей будет наблюдать, как другие вещи на поверхности воздушного шара становятся все дальше.
И чем больше становится расстояние между муравьем и каким-то объектом, тем быстрее этот объект будет отдаляться. Но независимо от того, где муравей скитался, скорость, с которой эти объекты отдалялись, будет следовать тем же отношениям — если бы муравей придумал уравнение, описывающее, как быстро удаляются самые дальние объекты, оно бы работало одинаково в любом месте на поверхности воздушного шара. Однако воздушные шары при взрыве расширяются в трехмерное пространство.
Проблема в том, что это не относится ко Вселенной. По определению, Вселенная содержит все, поэтому нет «снаружи». Физик Стивен Хокинг часто говорил, что весь вопрос не имеет смысла, потому что если Вселенная возникла из ничего и привела все к существованию, то спрашивать, что лежит за пределами Вселенной, — это как спрашивать, что находится к северу от Северного полюса.
Такое понятие, как "бесконечность", является одним из наиболее удивительных и относительных понятий. Издавна оно интересует ученых. 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.
Что находится за пределами нашей Вселенной?
С обозримыми границами Вселенной разобрались, но что же находится за их пределами? Есть ли границы у Вселенной? Сейчас стало модным утверждать, что всё имеет конец, границы, рамки. Мы обнаружили свидетельства того, что на самом деле мироздание обладает относительно скромными масштабами, которые не сильно далеки от текущих границ обозримой Вселенной», — говорится в исследовании.
Есть ли конец у Вселенной?
Согласно распространенной теории, темная материя приводит к расширению Вселенной. Однако ученые из Калининграда предложили свою версию. По их мнению, вакуум меняет свои свойства за счет наличия в нем частиц. Об этом говорит притяжение в вакууме незаряженных тел.
При этом из открытого им закона всемирного тяготения следовало, что любая конечная система материальных тел в результате взаимного притяжения должна рано или поздно собраться к одному общему центру. Однако ничего похожего в природе не наблюдается. Следовательно, общее число небесных тел во Вселенной должно быть бесконечно велико! А так как бесчисленное множество небесных светил может «поместиться» лишь в неограниченном пространстве, то Вселенная, по Ньютону, должна быть бесконечной. Казалось, вопрос о геометрии мира наконец-то был решен — окончательно и бесповоротно.
Был этот мир глубокой тьмой окутан. Да будет свет! И вот явился Ньютон!.. Однако и на этот раз ясность оказалась обманчивой, а положение вещей куда более сложным, чем представлялось современникам и последователям великого основателя классической механики. В 1905 году в журнале «Анналы физики» появилось несколько статей тогда никому еще не известного технического эксперта патентного бюро в Берне Альберта Эйнштейна.
В этих статьях была изложена разработанная им специальная теория относительности СТО — теория, ознаменовавшая собой величайший революционный переворот не только в физике, но и в естествознании вообще. Новая теория не только позволяла рассчитывать явления, происходящие при очень высоких скоростях, близких к скорости света, она обосновала принципиально новый взгляд на мир, коренным образом отличающийся от представлений классической физики. А еще через 11 лет последовало продолжение. На страницах того же самого журнала «Анналы физики» была напечатана новая работа Эйнштейна «Общая теория относительности». Всего 50 страничек!
Но этот труд оказался вершиной научной мысли первой половины XX столетия. В этом исследовании были изложены совершенно новые, непривычные представления о пространстве, времени и тяготении… Вспомним вывод общей теории относительности о том, что пространство и время — это только формы существования материи, что пространство и время материя «создает» сама: нет материи — нет ни пространства, ни времени. В советские времена в устах некоторых наших философов этот вывод стал своеобразной расхожей формулой, точнее лозунгом, который они автоматически повторяли как некое философское заклинание, в которое уже не вкладывалось никакого конкретного физического содержания. Впрочем, для философов, о которых идет речь, это не имело никакого значения и было совсем не важно. Гораздо важнее для них были слова, с помощью которых можно было держать в духовном подчинении физиков.
Но как бы там ни было, связь между материей, пространством и временем заключается не только в том, что материя существует в пространстве и во времени и создает их сама, но и в том, что любое тело, существующее в пространстве, определяет его геометрические свойства. Образно говоря, любая масса искривляет пространство вблизи себя.
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. Наша муравьиная задача обежать этот шарик по кругу и вернуться в исходную точку. Мы умеем очень быстро бежать. Но проблема в том, что шар, по которому мы бежим, не статичен, но сам расширяется.
Кто-то невидимый наверно подросток дует в него со всей мочи. А раздуваться шар может бесконечно. И никогда не лопнет.
В большинстве повседневных ситуаций это убеждение не имеет большого значения, но верно ли оно? Бесконечна вселенная или нет? Сложный вопрос Первоначальный ответ на вопрос, бесконечна ли вселенная или конечна... Что мы знаем с уверенностью, так это то, что Большой взрыв произошел 13,8 миллиардов лет назад, что означает, что это возраст Вселенной. Однако из-за инфляции Вселенной, а также, по-видимому, ускоряющегося расширения каждого наблюдаемого уголка Вселенной, самый дальний свет, который мы смогли обнаружить, находится примерно в 46 миллиардах световых лет во всех направлениях. Это означает, что в настоящее время мы знаем, что Вселенная имеет по меньшей мере 92 миллиарда световых лет в поперечнике. Она может быть намного больше, но у нас нет способа узнать.
Свет из-за этого вселенского "края" после Большого взрыва не успел достичь Земли или наших наблюдательных спутников в космосе. Вопрос также осложняется представлениями большинства людей о том, что такое вселенная на самом деле и как она образовалась. Многие люди думают о Большом Взрыве, происходящем в совершенно пустой пустоте, вакууме без энергии или материи, когда внезапно началось массивное расширение, извергающее материю и энергию с невообразимой скоростью, что в конечном итоге привело к образованию всех известных нам сегодня скоплений галактик, туманностей, звезд, планет и лун. Однако это упрощенный взгляд на Большой взрыв, который в значительной степени был отвергнут экспертами. Ключ к пониманию предельной загадки Вселенной Большой взрыв заключается в том, что он начался не с одной точки, которая повлияла на остальную часть "пространства".
Есть ли у Вселенной конец и что находится за ее пределами
Трёхмерное физическое пространство не абсолютно ещё и в другом смысле : оно по разному может быть выделено из общего четырёхмерного пространства-времени. Нет ничего удивительного и в том, что трёхмерное физическое пространство-подпространство четырёхмерного пространства-времени. В утверждениях "мир конечен" или "мир бесконечен" всегда речь идёт об объёме трёхмерного пространства, но такие утверждения преобретают смысл лишь тогда, когда сказано ещё,каким именно образом пространство выделено из единого целого, из четырёхмерного пространства, которое оно составляет вместе со временем. Насчёт конечности и бесконечности могу ещё сказать вот что: К примеру трёхмерный аналог сферы должен иметь конечный объём, подобно тому, как сфера имеет конечную площадь.
Напротив, трёхмерный аналог псевдосферы однородная неевклидовая поверхность бесконечной площади, как и гиперболоид должен иметь бесконечный объём, как бесконечна полная площадь псевдосферы -это бесконечное, неограниченно продолжающееся по всем направлениям пространство. Промежуточная возможность-неискривлённое, трёхмерное евклидовое пространство, у него тоже бесконечный объём как бесконечна площадь неограниченной плоскости. Установить каково реальное пространство Вселенной возможно теоретически, исходя из общих представлений релятивистской физики о связи между геометрией пространства и тяготеющими массами.
Из космологической теории Фридмана следует, что существует связь между динамикой разлёта и трёхмерной геометрией: если взаимное разбегание космических тел-скоплений, сверхскоплений-действительно будет продолжаться неограниченно и расстояния между телами будут возрастать стремлясь с течением времени к бесконечности, то неограниченным должен быть и объём пространства, в котором они движутся. Объём реального однородного пространства оказывается таким образом бесконечным.
Что находится за пределами вселенной?
Чтобы ответить на этот вопрос мы сначала должны определить вселенную. В большинстве случаев слово вселенная означает — наблюдаемую вселенную, область со всем веществом, которое можно наблюдать с Земли в настоящее время. Она определяется скоростью света.
Слово наблюдаемый, здесь не означает способность современных приборов обнаруживать свет от далекого объекта, а физическую границу определяемую самой скоростью света. Поскольку ничто не может двигаться быстрее света, мы не можем наблюдать что-либо дальше от Земли, чем свет, который достиг нас с момента когда возникла вселенная 13,7 миллиардов лет назад. По расчетам диаметр наблюдаемой вселенной составляет около 93 миллиардов световых лет.
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. Возможно, мы бы смогли открыть эту тайну, если бы нашли способ перемещаться быстрее скорости света или обойти ход времени. А так, кто знает, может быть граница мироздания как раз там, где заканчивается физика и само преодоление рубежа возможно только при переходе на более высокий уровень сознания. Опубликовано 12 мая 2020 Комментариев 1 Прочтений 1303 Ещё по теме...
Будет ли Большое сжатие? Современные исследования говорят о том, что темп расширения Вселенной не уменьшается что необходимо для начала обратного отсчета к моменту «схлопывания» , а, наоборот, возрастает. Следовательно, такой конец Вселенной чисто теоретически пока не грозит. Из чего состоит темная материя и что такое темная энергия? Гипотеза о наличии темной материи была выведена еще в 1922 году, когда британский ученый Д. Джинс и его голландский коллега Я. Каптейн впервые употребили этот термин в своей работе, предположив, что большая часть вещества, заполняющего Вселенную, невидима. Несмотря на то что за прошедшее столетие наука продвинулась вперед, темная материя по-прежнему остается исключительно теорией. Хотя ее существование и подтверждается расчетами, точных данных о составе этого таинственного «вещества» у ученых нет до сих пор. Что, если наша Вселенная — всего лишь симуляция? Кроме того, Илон Маск , например, считает, что для человечества было бы лучше, если бы мы на самом деле были созданы людьми будущего или инопланетной расой в качестве гигантской симуляции. В 2006 году профессор Сет Ллойд опубликовал хорошо принятую в научном мире книгу «Программируя Вселенную» , где говорится о том, что наша Вселенная — гигантский квантовый компьютер, а атомы и электроны не что иное, как биты информации. Кажется удивительным, что известные ученые всерьез рассматривают подобные сценарии, однако если вспомнить, что даже теория относительности Эйнштейна не исключает путешествия во времени, они перестают быть такими уж фантастичными.
Есть ли край у Вселенной?
Граница наблюдаемой Вселенной определяется возрастом Вселенной: вы не можете наблюдать части Вселенной, которые находятся слишком далеко, чтобы свет от них достиг вас, учитывая конечный возраст Вселенной и лимит скорости, определяемый скоростью света. Кажется, он безграничен, но так ли это? В свое время Коперник показал, что Земля не является центром Вселенной. Долгое время Вселенная считалась бес. сделали революционное открытие учёные из Балтийского федерального университета. Калининградские исследователи усомнились в популярной теории о существовании так называемой тёмной энергии, приводящей к расширению Вселенной. По словам космологов, это говорит о том, что общий размер Вселенной сопоставим с ее обозримыми границами, которые мы способны увидеть при помощи любых телескопов и других наблюдательных систем. В этом смысле границы у Вселенной есть.