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.
8 вопросов, ответы на которые перевернут наше представление об устройстве Вселенной
Об этом говорит притяжение в вакууме незаряженных тел. Реклама «Когда вы вносите что-то в вакуум, вы меняете его свойства, — объяснил профессор Балтийского федерального университета имени Канта Артем Асташенок. Возможно, наша Вселенная тоже имеет определенные пространственные границы. И это приводит к дополнительной силе, которая как бы стремится расширить Вселенную».
Если бы вы могли продолжать летать так далеко, как хотите, вы бы продолжали вечно пролетать мимо галактик? Существует ли бесконечное количество галактик во всех направлениях? Или все это когда-нибудь закончится? А если закончится, то чем? Это вопросы, на которые у ученых пока нет однозначного ответа. Многие думают, что вы, вероятно, будете просто продолжать пролетать мимо галактик во всех направлениях вечно. В этом случае Вселенная была бы бесконечной, без конца. Некоторые ученые считают, что, возможно, Вселенная может в конечном итоге вернуться к самой себе, поэтому, если бы вы могли просто продолжать лететь, вы когда-нибудь вернулись бы туда, откуда начали, только с другого направления. Один из способов подумать об этом — представить себе земной шар и представить, что вы — существо, которое может двигаться только по поверхности. Если вы начнете идти в любом направлении, например на восток, и просто продолжите идти, в конце концов вы вернетесь туда, откуда начали. Если бы это имело место для Вселенной, это означало бы, что она не бесконечно велика, хотя она все равно была бы больше, чем вы можете себе представить. В любом случае вы никогда не сможете добраться до края вселенной или космоса.
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. Следовательно, при движении в любом направлении рано или поздно вы вернётесь на исходную точку. В таком случае Вселенная может быть конечной, но без определенных границ. 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.
Причем в это время материя представляла собой высокооднородную и изотропную среду. Затем материал Вселенной преобразовался в кварк-глюонную плазму. Значительно позже образовались протоны и нейтроны. Большой взрыв происходил во всех точках пространства одновременно и синхронно, нельзя указать на какую-либо точку как на центр взрыва, в пространстве нет крупномасштабных градиентов давления и плотности и нет никаких границ или фронтов, отделяющих расширяющееся вещество от пустоты. Считается, что большой взрыв является расширением самого пространства вместе с содержащейся в нём материей, которая в среднем в каждой данной точке покоится. Вот так - центр вселенной находится везде. Нет, это обычному человеку представить невозможно.
Есть ли границы у Вселенной
За ним могут существовать как границы, так и бесконечно продолжающаяся Вселенная. У Вселенной есть границы или она бесконечна? Этот вопрос считается одним из самых сложных, так как ни один исследователь не берется со 100% гарантией утверждать про бесконечность 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.
Вселенная на самом деле обладает относительно скромными масштабами — космологи
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. А что, если черных дыр не существует? Ученый предположил, что информация с «проглоченного» дырой объекта хранится в ней в виде голограммы. А частицы, покидающие дыру с излучением Хокинга, могут считывать данные с ее поверхности. Следовательно, информация не исчезает, что и «мирит» черные дыры с квантовой механикой.
Однако в 2014 году математик Лаура Мерсини-Хоутон вывела математическое доказательство того, что подобные структуры просто-напросто не могут существовать. 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.
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. Им сейчас как раз занимается Жанна Левин, теоретик из Кэмбриджского университета. Она объясняет принцип построения Вселенной на примере старой доброй компьютерной игры «Астероиды». 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. Представим себе, что Вселенная — это комната, а Вы, вооружившись фонарем, стоите в ее центре. Свет от фонаря достигнет стены за Вашей спиной, а затем отразится от стены напротив.
Те же правила могут работать и в ограниченном космосе. И будь Вселенная чуть больше Земли, свет мгновенно облетел бы ее, и искривленные образы планеты появились бы по всему небосводу. Но космос настолько огромен, что свету понадобятся миллиарды лет, чтобы его облететь и выдать отражение. Но вернемся к нашим «баранкам». Жанна Левин со своей теорией о Вселенной в виде бублика нашла поддержку в лице Френка Штайнера из университета Ульма в Германии.
Но после Большого Взрыва Солнечная система расширялась и увеличивалась. Следовательно, граница обозримой для нас Вселенной ушла далеко от нас. На данный момент это расстояние измеряется уже на 46,5 миллиарда световых лет. По подсчётам учёных, на этой площади находится около 2 триллионов различных галактик, включающих в себя до 100 миллиардов звёзд.
Каким же образом учёные это считают? Для таких подсчётов применяют способы, которые называются «лестницей космических расстояний». Расчёты начинают вестись с тех расстояний, которые возможно померить напрямую. Для того чтобы измерить расстояние отражения радиоволн от тел Солнечной системы, надо измерить время, через которое они приходят обратно.
Учёным известна скорость передачи радиоволн и по времени их возвращения назад, рассчитывается расстояние, которое они прошли. Для измерения дальних границ используется способ «параллакса». Он построен на измерении смещения звезды по отношению к объектам на её фоне.
Мультивселенная Обозримая Вселенная Прежде чем начать рассуждения о том, что находится за пределами Вселенной, необходимо понять, где эти самые пределы. Естественно, узнать о настоящих границах космического пространства мы не можем, но точно знаем, где заканчивается обозримая часть Вселенной — Метагалактика.
Наблюдаемый космос — это пространство, из которого наши технологии способны регистрировать рассеяние реликтового излучения. Те области, где оно заканчивается, и принято считать за границы обозримого космоса. Реликтовое излучение — это энергия, высвободившаяся во время Большого взрыва и распространяющаяся по Вселенной до сих пор. Примерный радиус Метагалактики составляет 46 миллиардов световых лет. Обозримая Вселенная Однако насчет обозримой Вселенной у ученых есть два противоположных мнения.
Одни считают, что за пределами Метагалактики есть и другие системы, а мы наблюдаем лишь малую часть необъятного космоса. Другое мнение говорит о том, что это и есть вся Вселенная, и за ее пределами уже ничего нет. 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?
Интересные факты об устройстве Вселенной
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. Вселенная скорее всего круглая, но она может быть любой хоть треугольной или пирамидальной, если например три мега квазара расположены или разбегаются от вселенной в разные стороны. 7. Если есть граница Вселенной, то что за нею?
Ли конец у вселенной есть?
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. Кажется, он безграничен, но так ли это? В свое время Коперник показал, что Земля не является центром Вселенной. Долгое время Вселенная считалась бес. В нашей вселенной существуют границы, которые определяют ее размер и форму. 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. Границы есть у наблюдаемой части Вселенной.
Есть ли у Вселенной границы и на что они могут быть похожи
должны быть и пограничники. 4. Есть ли границы у Вселенной. Новое исследование, посвященное проблеме космологической постоянной, предполагает, что расширение Вселенной может быть иллюзией.
Что лежит за пределами наблюдаемой Вселенной
Десятилетие науки и технологий в России Российская наука стремительно развивается. Одна из задач Десятилетия — рассказать, какими научными именами и достижениями может гордиться наша страна. В течение всего Десятилетия при поддержке государства будут проходить просветительские мероприятия с участием ведущих деятелей науки, запускаться образовательные платформы, конкурсы для всех желающих и многое другое.
Нечто подобное возможно и для пространства-времени, но это не такая граница, в которую можно упереться, как в стену, а, например, горизонт событий черной дыры. Гравитационное поле вблизи него настолько замедляет течение времени, что мы никогда не увидим, как предмет пересекает горизонт.
В ходе наблюдений и анализа полученных данных выяснилось, что Вселенная не просто расширяется, но расширяется с ускорением, которое началось через три-четыре миллиарда лет после рождения Вселенной», — говорится в материале. Прежде считалось, что пространство во Вселенной заполнено звездами, планетами, астероидами, кометами и сильно разреженным межгалактическим газом, то есть обычной материей. Однако такой подход противоречил факту о том, что Вселенная постоянно расширяется с ускорением. Чтобы объяснить происходящее, ученые выдвинули другую теорию, согласно которой Вселенная заполнена не обычной материей, а некой «темной энергией» с особыми свойствами.
В контексте теории специалисты предложили математически обоснованную модель Вселенной.
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. Компьютерная модель Вселенной 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.
Существует ли край у Вселенной?
Электромагнитные волны имеют конечную скорость распространения, поэтому для наблюдений нам доступна лишь ограниченная область мира — та, лучи из которой успели до нас дойти. При этом первые несколько сотен тысяч лет пространство было непрозрачным, и самые отдаленные области Вселенной, доступные сейчас для наблюдения, стали видимыми, когда ей было около 300 000 лет. Вселенная с тех пор постоянно расширяется.
О границах Вселенной можно рассуждать долго, но поскольку у нас нет реальных данных, которые можно изучить, все рассуждение на эту тему будут оставаться умозрительными. 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.
Одна из задач Десятилетия — рассказать, какими научными именами и достижениями может гордиться наша страна. В течение всего Десятилетия при поддержке государства будут проходить просветительские мероприятия с участием ведущих деятелей науки, запускаться образовательные платформы, конкурсы для всех желающих и многое другое.
С нашей крошечной голубой водной планеты Вселенная кажется невообразимо огромной. Но, кстати, очень темной. Астрофизик Марко Аджелло из Университета Клемсона вместе с группой исследователей измерил весь свет звезд за всю историю существования наблюдаемой Вселенной. Результат получился интересным — весь свет в наблюдаемой Вселенной дает примерно такое же освещение, как 60-ваттная лампочка на расстоянии 4 километров.
Пузырь диаметром 27,4 миллиарда световых лет Видимая Вселенная представляет собой пузырь с центром на Земле диаметром 27,4 миллиарда световых лет. И он увеличивается в размерах на два световых года по одному с каждой стороны каждый год. Вселенная уходит далеко за космический горизонт, как море простирается за горизонт, видимый с борта корабля, но в отличие от моря, Вселенная вполне может быть бесконечной.