Физик Дмитрий Горбунов о размере Вселенной, реликтовом излучении и кривизне пространства. Но кроме телескопов и теоретической возможности добраться до края вселенной «своим ходом» у человека есть математика. Вычисления показывают, что для пространства-времени возможна граница.
Граница Вселенной
Теории - это приглашение к размышлению. Граница Вселенной Есть ли у Вселенной край? На это вопрос нельзя дать однозначного ответа, потому что граница у Вселенной есть, но в тоже время её нет. Попробуем разобраться с этим парадоксом. Много миллиардов лет назад Вселенная возникла из микроскопической точки — квантовой флуктуации. И, разумеется, эта точка или флуктуация имели размеры и границы. Позже, в результате процесса инфляции — сверхбыстрого расширения Вселенной - возникло пространство, наполненное сначала элементарными частицами, затем атомами, затем звездами и, наконец, галактиками. И в каждый момент своего существования, так же как в момент появления или в каждый микро-момент процесса инфляции, у Вселенной были границы. А раз были, значит, есть и сейчас. В этом смысле границы у Вселенной есть. И в тоже время их нет.
Изучение эволюции Вселенной и её крупномасштабной структуры Изучение крупномасштабной структуры Данные о крупномасштабной структуре 2df обзора Первым способом изучения крупномасштабной структуры Вселенной , не потерявший своей актуальности, стал так называемый метод « звёздных подсчётов » или «звёздных черпков». Суть его в подсчёте количества объектов в различных направлениях. Применён Гершелем в конце XVIII века, когда о существовании далёких космических объектов только догадывались, и единственными объектами, доступными для наблюдений, были звёзды, отсюда и название.
Сегодня, естественно, считают не звёзды, а внегалактические объекты квазары, галактики , и помимо выделенного направления строят распределения по z. Крупнейшими источниками данных о внегалактических объектах являются отдельные наблюдения конкретных объектов, обзоры типа SDSS, APM, 2df , а также компилятивные базы данных, такие как Ned и Hyperleda. Уже на представленном рисунке можно видеть, что галактики расположены в пространстве неоднородно на малых масштабах.
После более детального рассмотрения обнаруживается, что пространственная структура распределения галактик — ячеистая: узкие стенки с шириной, определяемой величиной скоплений и сверхскоплений галактик, а внутри этих ячеек — пустоты, так называемые войды [41].
Теперь мы на пороге нового открытия. Если пределы Вселенной найдутся, мы столкнемся с новым еще более трудным вопросом: а что там — по ту сторону границ? 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.
Учёные думают, что обе теории имеют шансы на жизнь. И у каждой из этих теорий есть как и последователи, так и оппоненты. Очень сильно зависит выяснение истины от формы и размеров нашей Галактики.
Имеет ли форму Вселенная? Учёные, изучающие космос, имеют три предположения о том, какую форму может иметь Вселенная. Но опять же, всё подчиняется кривизне пространства: является плоской, без кривизны, без границ; является открытой, обладает формой седла, без границ; является замкнутой, выглядит многомерной сферой, имеет границы. Джон Мазер — лауреат Нобелевской премии, изучающий космос в Центре космических полётов имени Годдарда, НАСА, имеет такую позицию: судя по слежению за микроволновым излучением космоса можно сделать вывод, что Вселенная имеет плоскую форму без кривизны. Во всяком случае, в отслеживаемых границах. Вы можете продолжать двигать его бесконечно долго в любом направлении. И Вселенная везде будет такой же, как и здесь. То есть более или менее однородной».
Калининградские ученые заявили, что у Вселенной есть границы
У Вселенной есть границы или она бесконечна? Во-вторых, неизвестно, является ли Вселенная односвязной или многосвязной. Согласно стандартной модели расширения, Вселенная не имеет пространственных границ, но может быть пространственно конечна. Где находится центр Вселенной и есть ли он. Есть ли границы у вселенных и что находится за их пределами. Установление истины о том, есть ли у Вселенной какие-то границы, в конечном итоге зависит от выяснения ее формы и размера.
Есть ли конец у Вселенной?
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. Великая загадка, на которую, возможно, мы никогда не найдем ответ — что находится за космическим горизонтом. На основании наблюдений, проведенных с помощью таких приборов, как космический телескоп Хаббла, предполагается, что в наблюдаемой Вселенной существуют сотни миллиардов, а возможно, и триллионы галактик. Ученые ожидают, что гораздо больше галактик существует за видимым горизонтом. И есть большая вероятность, что там, в далеких от нас пределах, тоже существует разум, развивающийся по схожим с нашими законам. Больше схожести? Край наблюдаемой Вселенной — это место, за которым свет еще не успел дойти до нас с начала существования Вселенной, объясняет Джо Данкли, профессор физики и астрофизических наук Принстонского университета, чьи исследования относятся к космологии и изучению происхождения и эволюции Вселенной.
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. Быстрее, чем они считали раннее.
Из-за расширения Вселенной экзопланеты и галактики удаляются от нас с разной скоростью. Но при этом скорость ее роста одинакова и равномерна. Просто эти тела находятся от нас на различном расстоянии.
Теперь ученые ищут ответ еще на один вопрос. Что заставляет Вселенную расширяться? Темная материя и темная энергия Темная материя - это гипотетическое вещество.
О наличии этого неуловимого вещества в космосе ученые догадывались еще в 50 годах прошлого века. Хотя прямых доказательств ее существования не было, сторонников этой теории с каждым днем становилось все больше. Возможно, в ее составе присутствуют неизвестные нам вещества.
Как появилась теория о темной материи? Дело в том, что галактические скопления давно бы разрушились, если бы их массу составляли только видимые нам материалы. В итоге получается, что большая часть нашего мира представлена неуловимым, неизвестным пока нам веществом.
В 1990 году была обнаружена так называемая темная энергия. Ведь раньше физики думали, что сила притяжения работает на замедление, однажды расширение Вселенной прекратится.
Это не фантастика в чистом виде, а экстраполяция современных научных теорий на вопросы, которые лежат вне наших опытных возможностей. Теория Мультивселенной гласит, что наша Вселенная - лишь одна из многих многих миллионов миров. Новые вселенные создаются ежесекундно. Если нарисовать это образно, то, представьте, существует некий бесконечный океан энергии. На нем есть волны этой энергии, которые накатывают одна за одной. И вот брызги на гребне каждой из волн - это вселенные. Что творится в других вселенных предсказать невозможно. Согласно представлениям современной физики, в каждой из таких вселенных может быть свой уникальный набор физических параметров.
В подавляющем большинстве из них физически не может быть жизни. В лучшем случае, там будут собираться небольшие звезды со сроком жизни в миллионы лет. И вряд ли есть вещества тяжелее водорода и гелия. По крайней мере, именно такая картина получается, если случайным образом менять константы основных физических величин заряды, масса микрочастиц, квант энергии и т п. Теорий Мультивселенной существует много. Все они по-разному объясняют процесс рождения новых вселенных и законов, царящих в них.
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. Великая загадка, на которую, возможно, мы никогда не найдем ответ — что находится за космическим горизонтом. На основании наблюдений, проведенных с помощью таких приборов, как космический телескоп Хаббла, предполагается, что в наблюдаемой Вселенной существуют сотни миллиардов, а возможно, и триллионы галактик. Ученые ожидают, что гораздо больше галактик существует за видимым горизонтом. И есть большая вероятность, что там, в далеких от нас пределах, тоже существует разум, развивающийся по схожим с нашими законам.
Где край Вселенной? Существует ли граница у космоса?
Ученые давно пытаются найти ответ на этот вопрос, так как он определяет не только возможные границы и размеры Вселенной, но и ее дальнейшую судьбу, а также возможность существования параллельных вселенных. Часть космологов предполагает, что у нашей Вселенной фактически нет границ и что она будет расширяться вечно, тогда как другие ученые считают, что процесс расширения Вселенной носит конечный характер. Границы Вселенной Квентин и Ленерс заинтересовались тем, какие размеры будут у Вселенной с учетом всех квантовых и макрофизических факторов, влияющих на устройство материи и характеристики ткани пространства-времени. Для получения подобных сведений космологи просчитали при помощи уже существующих космологических теорий базовые параметры Вселенной, в том числе кривизну пространства и доли темной материи и темной энергии.
Эти значения ученые сравнили с данными, которые были получены зондом «Планк» и наземным экспериментом BICEP при изучении реликтового излучения — своеобразного «эха» Большого взрыва, а также с другими наблюдениями за свойствами мироздания.
Пожаловаться Что находится за пределами нашей Вселенной? Раньше люди считали, что за пределами нашей Вселенной ничего нет. На то она и Вселенная, раз охватывает весь мир. Но согласно современной науке, наша Вселенная конечна.
А значит, за ее границами тоже что-то существует. Согласно теории Большого взрыва, наша Вселенная за долю секунды расширились до огромных масштабов. И продолжила расширяться до сих пор. В первые мгновения жизни Вселенной зародились все основные физические константы масса и заряд частиц и т п , которые и определяют устройство нашего мира. Но где была та самая точка, из которой пошел Большой взрыв, и что находится за границами нашей Вселенной - эта теория не объясняет.
Так появилась так называемая теория Мультивселенной. Я ее называю смелой и любопытной попыткой объяснить существование нашего мира, не привлекая идеи о Боге. Причем тут Бог? Ответ на этот вопрос я попытаюсь дать в конце статьи. Это умозрительная теория, доказать которую сейчас нет никакой возможности.
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. На этом моменте возникает вопрос: почему же мы тогда их не видим? Наиболее вероятным объяснением этого является то, что эти вселенные находятся настолько далеко, что к тому времени, когда их свет достигнет Земли, он может потерять столько энергии, что мы физически не сможем его заметить, или вообще наша Вселенная может погибнуть, если она не вечна, к тому времени, когда этот свет достигнет нас. Согласно другой теории: за пределами нашей расширяющейся Вселенной существует другая пространственно-временная вселенная, с большим количеством измерений, в которой наша Вселенная расширяется.
Вот что известно ученым сегодня. Есть ли предел космосу? Есть ли конец космосу? Отдельные космологи считают — да. Они думают, что космос, где располагается Солнечная система — это одна из многих Вселенных. Как они пришли к этому выводу?
Возможно, мы никогда это не узнаем.
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]. Если принять предположение, что гамма-всплеск — это взрыв сверхновой звезды населения III, то можно изучать историю обогащения Вселенной тяжёлыми металлами. Также гамма-всплеск может служить указателем на очень слабую карликовую галактику, которую трудно обнаружить при «массовом» наблюдении неба. Серьёзной проблемой для наблюдения гамма-всплесков в общем и применимости их для изучения Вселенной, в частности, является их спорадичность и краткость времени, когда послесвечение всплеска, по которому только и можно определить расстояние до него, можно наблюдать спектроскопически.
Все-таки, что находится за пределами вселенных по Ведам Веды говорят, что за теми границами материального мироздания, которые невозможно достигнуть никакими материальными средствами, лежит безликое, единое сияние.
Как-будто миллионы Солнц одновременно светят никогда не угасая. На санскрите, это сияние обозначено словом «брахма-джьоти». Этот безбрежный энергетический океан не имеет никаких планет. Просто мощная энергия света, где нет такого понятия, как ночь, время, материя, добро, зло, рождение и смерть. Подчеркну, это антиматериальная энергия, которая никогда не разрушается. Ведь материя, в любом ее виде, всегда имеет начало и конец. Что было создано, обязательно разрушится.
Кто был рожден — обязательно умрет. Такова природа материи. Природа этого свечения не поддается никаким материальным измерениям, расчетам. Она настолько мощна, что вся энергия материального мира не сравнима с мощной энергией брахма-джьоти. Если мы говорим о Буддизме, или о тех моментах религии, где описан Божественный свет, то это максимально близко к природе этого бескрайнего и мощного сияния. И размер всего нашего материального мироздания, это капля по отношению к размеру энергии и потокам этого сияния. Согласно Ведам, данное сияние наполнено энергией умиротворения и гармонии.
Скорее всего вы зададите вопрос. А есть ли что за пределами этого сияния? И будете справедливы в этом вопросе. Идем дальше. Что находится за границами нематериального мира На самом деле, брахма-джьоти, это прослойка между двумя мирами. Из Вед мы понимаем, что материальный мир всего лишь капля во всем глобальном мироздании. Но существует основное мироздание.
Это мироздание, также как вышеописанная безликая энергия сияния, не имеет материальной основы. Но в отличие от брахма-джьоти, наполнен бесчисленными планетами. Все эти планеты обитаемы. Более того, все эти планеты заселены разумными существами. Мы имеем с ними идентичное по строению тело.
Тем логичнее выглядит вопрос из следующей главы. Бог или случай? Получается, наша Вселенная имеет уникальный набор физических параметров, за счет которых возможно появление жизни. В науке это утверждение известно под термином Антропный принцип. И вот тут мы приходим к вопросу, как так идеально все сложилось? И здесь вопросы науки заканчиваются, начинаются вопросы веры. Либо есть Бог, который это запустил, либо случай. Бог в данном случае может быть кем угодно: изначальным законом как бы ДНК Вселенной , христианским или мусульманским. Но это некий Разум, который запустил процесс именно таким образом. Второй подход - материалистический, гласит, что набор физических параметров, идеальных для жизни, появился случайно. Просто была возможность попробовать миллиарды триллионов раз. И рано или поздно, согласно теории вероятности, должен был появиться наш мир. Мне очень сложно поверить в случай. Такова уж человеческая природа - мы во всем склонны видеть закономерности.
Наиболее вероятным объяснением этого является то, что эти вселенные находятся настолько далеко, что к тому времени, когда их свет достигнет Земли, он может потерять столько энергии, что мы физически не сможем его заметить, или вообще наша Вселенная может погибнуть, если она не вечна, к тому времени, когда этот свет достигнет нас. Согласно другой теории: за пределами нашей расширяющейся Вселенной существует другая пространственно-временная вселенная, с большим количеством измерений, в которой наша Вселенная расширяется. Поскольку эта вселенная имеет высшее измерение, то мы не можем его увидеть, выявить или постичь. Одним словом, существует много похожих теорий о том, что же может быть за пределами нашей Вселенной, если эти пределы есть, и все они сводятся к тому, что за пределами либо другая, бОльшая вселенная, либо там абсолютное ничто, которое и описать то невозможно, ведь там отсутствует само пространство. Видимый край Вселенной? На этом фото можно увидеть галактику, обнаруженную, как говорят: на краю Вселенной. Но на каком краю? На видимом краю Вселенной. Край видимой Вселенной — это сфера с центром в месте нахождения наблюдателя в данном случае на Земли. Радиус этой сферы можно определить по времени, за которое свет мог дойти до нас со времени Большого Взрыва. Вообще-то, расстояние от Земли до края видимой Вселенной должно составлять около 13,7 миллиардов световых лет, но поскольку за время полёта фотонов к нам Вселенная продолжала расширяться, то расстояние составляет около 46-47 миллиардов световых лет.
Есть ли границы у вселенных и что находится за их пределами
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. 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. рост сопряжен со временем жизни Вселенной, может через много миллиардов лет расширение закончится. Поэтому эту границу Вселенной нельзя считать конечной.
Есть ли границы у Вселенной
Поэтому эту границу Вселенной нельзя считать конечной. скорость света и конечный возраст Вселенной - около 14 миллиардов лет. Размер не может быть больше 14 млрд. световых лет. Теории о том, что у Вселенной есть конец, могут прозвучать, как недавно нашумевшие заявления о том, что Земля плоская.