Руководствуясь такой логикой, можно предположить, что у Вселенной должен быть предел, а за ним находится что-то еще. Согласно теории Большого взрыва, наша Вселенная родилась примерно 13,75 миллиарда лет назад и с тех пор смогла расшириться из невероятно плотной «точки» до сегодняшних размеров. Изображения и спектры, полученные космическим телескопом, позволяют предположить, что первые галактики во Вселенной были слишком многочисленными или слишком яркими по сравнению с тем, что астрономы должны были увидеть на снимках.
Телескоп «Хаббл» отметил 34-ю годовщину работы красочным изображением туманности Гантель
огненный шар, в 100 раз больше нашей Солнечной системы, который внезапно начал полыхать в далекой вселенной более трех лет назад. И пока научный мир бьется над этой неразрешимой задачей, мы разберем самые интересные и удивительные теории о том, где находится край Вселенной. Какие рукотворные предметы покинули или покидают Солнечную систему и что узнает о нас вселенная из посланий на их борту. Смотрите 52 фото онлайн по теме что находится за пределами вселенной. Учитывая примерно 400 млрд звезд в Млечном Пути и 6-20 триллионов галактик во Вселенной, значит, что звезд очень много. Если мяч находится в долине, он не движется, имеет низкую энергию и находится в стабильной Вселенной, потому что сильный толчок заставил бы его откатиться.
Из глубин Вселенной: ожил космический зонд, запущенный в межзвездное пространство в 1977 г
Что такое расширение Вселенной? Согласно общепринятой теории, Вселенная родилась вместе с Большим взрывом и выглядела как очень горячая и плотная точка. Спустя невообразимо малые доли доли секунды, началось расширение Вселенной или инфляция. Само пространство расширялось быстрее скорости света.
За этот период Вселенная выросла в размерах по крайней мере в 90 раз. 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.
Существует еще много подобных теорий, и все они объясняют только наличие пространства и времени, а не их отсутствие.
Ведь пространство-время появилось с возникновением нашей Вселенной. То есть, за пределами Вселенной нет ни скорости света, ни массы, ни одного из законов физики, в том числе и квантовой, ни самого времени и пространства. Четырехмерное измерение Однако если представить, что наша Вселенная является замкнутой, то мы даже достичь его края не сможем, а не то чтобы постичь.
А если прибавить сюда теорию о многомерности пространства, то подобно тому, что нарисованный на листе бумаги двухмерный человечек не будет догадываться о том, что есть третье трехмерное измерение, которое могло бы ему придать объем, мы тоже не сможем ни вообразить, ни догадаться о том, что может существовать еще одно четвертое изменение. В этом случае правда о Вселенной для нас действительно может оказаться непостижимой. И при этом здесь открывается интересный эффект.
Связан он с тем, что существа, которые могли бы жить в четырехмерном пространстве, имели бы абсолютную власть над трехмерным. Но об этом мы расскажем в другой раз. Идея о том, что помимо известных нам трех измерений длина, ширина и высота , существуют дополнительные измерения, появилась в 60-е годы прошлого века.
В повседневной жизни мы их не наблюдаем. Этот парадокс можно объяснить тем, что мир только кажется нам трехмерным. Цилиндр и бублик для человечка Если мы представим муравья, бегающего по цилиндру во всех направлениях, то мир для него будет двухмерным.
Но если уменьшить диаметр, и муравью останется бегать только вдоль цилиндра.
Если упростить, инфляционная прямой перевод с латинского — «вздувающаяся» модель объединяет разные идеи квантовой физики с принципами физики элементарных частиц и хороша для изучения ранних моментов жизни вселенной — сразу же после Большого взрыва. Именно тогда, возможно, все могло пойти не так, как считает нынешняя наука.
Физик Люк Барнс из Университета Западного Сиднея Австралия объясняет : «Если инфляционная модель верна, то это может объяснить, почему наша вселенная расширяется именно так, а не иначе». И делает вывод: «Космическая инфляция может создать мультивселенную». Случайным образом на маленьких островах пространства создаются условия для появления еще одного такого же явления, как Большой взрыв.
Здесь происходит изменение основных свойств материи, и каждый подобный остров можно назвать другой Вселенной с другими свойствами. Таким образом появляется мультивселенная», — заключает Барнс. При чем тут «пузырьковые» вселенные Две следующие теории продолжают основной вывод физика Барнса и являются частными вариантами инфляционной модели их еще называют хаотической теорией инфляции и вечной инфляцией.
Если коротко, модели говорят о том, что механизм инфляции то есть расширения не просто случился однажды, сразу же после Большого взрыва, а происходит снова и снова в различных регионах пространства. Так якобы и появляются целые миры то есть вселенные с немного различающимися элементарными частицами и, как следствие, законами их взаимодействия. Согласно хаотической модели, такие миры называются «пузырьковыми».
В качестве более простого примера в сети упоминают закипающую воду. Избыток энергии приводит к бурлению флуктуациям в пространстве-времени, в результате чего и появляются новые пузыри вселенные. Причем процесс неоднороден: маленькие пузыри способны ускоренно схлопываться, большие — расширяться до момента, пока не взорвутся и не затронут другие.
Если или когда это произойдет, освободившаяся энергия приведет к появлению других пузырей — и так по кругу. Стивен Хокинг «топил» за мультивселенную Одним из самых знаменитых исследователей, поддерживающих идею о возможности существования мультивселенной и старающихся ее доказать, выступал физик-теоретик Стивен Хокинг его не стало всего пять лет назад. Впрочем, ученый пришел к не самым очевидным выводам.
С теорией мультивселенной Хокинг работал в конце жизни.
Именно эта концентрация, да ещё направленная в сторону Земли, привела к столь яркому эффекту. Такое может происходить не чаще одного раза в 10 тыс. Учёные считают, что предельная фокусировка гамма-лучей произошла по причине высокой скорости вращения звезды перед взрывом. В теории такие процессы могут вести к образованию наиболее тяжёлых металлов во Вселенной.
Считается, что в звёздах в обычных условиях не могут быть синтезированы вещества тяжелее железа. Но в ряде экстремальных процессов, например, подогреваемые интенсивным гамма-всплеском, могут появиться и более тяжёлые элементы, включая золото и платину. Обратив свой взор к месту рождения события BOAT, учёные начали поиск золота и платины. Помог им в этом спектрометр космического телескопа «Джеймс Уэбб». Ни золота, ни платины в результате обнаружить на месте взрыва сверхновой не удалось.
Это позволяет отодвинуть в сторону теорию о GBR-канале, как катализаторе синтеза тяжёлых элементов. В то же время это лишь повод обнаружить больше похожих событий и набрать достаточно данных либо для полного опровержения такой возможности, либо для создания списка исключений. В любом случае, изучение события BOAT дало целый спектр данных, чтобы учёным было чем занять свои головы в поиске ответов на загадки Вселенной. Сегодня опубликованы данные первого года наблюдений, и они оказались интригующими. Это ещё не доказательство открытия, а только намёк на то, что основную на сегодня космологическую модель эволюции Вселенной, возможно, потребуется в корне изменить.
Трёхмерная карта участка Вселенной. Возникла идея тёмной энергии, которая заставляет вещество разлетаться с ускорением. Согласно модели Лямбда-CDM , влияние тёмной энергии на вещество постоянно в течение всей её истории, что, в сухом остатке, приведёт Вселенную к тепловой смерти. Проект DESI кроме решения других задач также преследовал цель повысить точность измерения влияния тёмной энергии на вещество во Вселенной. Делает он это разными способами.
На расстояние до 11 млрд световых лет изучаются спектры квазаров, а относительно близко расположенные галактики картографируются с помощью анализа спектров сверхновых и переменных звёзд. Это особенно ценно для ранней Вселенной, о которой мы знаем исчезающее мало, но которую можем изучать новыми инструментами и подкреплять модели своими наблюдениями. Так, анализ распределения галактик и квазаров в те ранние времена, когда эти объекты разлетались «на гребне волны» так называемых барионных акустических осцилляций — волн или пузырей распространения плотности «первичной» плазмы, позволяет с новой точностью измерить влияние тёмной энергии на этот процесс. Согласно данным DESI за первый год наблюдений, скорость разлёта вещества в ранней Вселенной и в окружающей нас Вселенной отличаются. Достоверность данных пока ниже открытия — на уровне трёх значений сигма при необходимых пяти значений и выше.
Однако это намёк, что влияние тёмной энергии на вещество со временем может начать ослабевать. Если это так, то, по крайней мере, Вселенной не будет грозить тепловая смерть, ведь её расширение в таком случае замедлится или даже остановится до начала фатальных и необратимых последствий. В любом случае, придётся искать место для новой физики в наших моделях. Да, это еще не доказательство, но это интересно». Осталось дождаться 2026 года, когда проект DESI завершит сбор данных и подождать ещё несколько лет, пока их обработают.
Но пока даже обнаружение звёзд второго поколения случается менее одного раза на 100 тыс. И всё же, обнаружить звезду второго поколения да ещё в другой галактике — это тоже удача и её только что поймали учёные из Чикагского университета. Эта звезда обнаружена у нас под боком в галактике-спутнике Млечного Пути Большом Магеллановом Облаке и она стала кладезем ценной информации. Большое Магелланово Облако, наблюдаемое с помощью телескопа «Спитцер». Чем меньше в спектре звезды металлов — всего, что тяжелее гелия в таблице Менделеева, тем она старше.
Поэтому от спектра первых звёзд учёные ждут линий водорода и гелия и немного лития — только того вещества, которое образовалось в процессе Большого взрыва. Считается, что первые звёзды были сверхбольшими и сверхгорячими, поэтому они просуществовали недолго и вследствие быстрого прогорания не встречаются нам при наблюдении за Вселенной. Но зато в их недрах в процессе термоядерных реакций успели возникнуть первые элементы тяжелее лития вплоть до железа по периодической таблице. Взорвавшись, первые звёзды образовали облака веществ для рождения звёзд второго поколения, в спектре которых мы можем обнаружить характерные металлы в определённых пропорциях. По совокупности таких предполагаемых признаков учёные и находят звёзды второго поколения.
Определённое количество звёзд второго поколения уже найдено в нашей галактике. Обнаружить звёзды второго поколения в других галактиках — это означает узнать о раннем распределении химических элементов во Вселенной. Фактически это как провести расследование места преступления по старым и почти стёршимся следам. Но это работает. Открытие в Большом Магеллановом Облаке звезды LMC 119, относящейся ко второму поколению звёзд, позволяет узнать о химическом составе пространства в ранней Вселенной вне нашей галактики.
Анализ химического состава LMC 119 не разочаровал. Эта звезда содержит иной количественный состав веществ, чем звёзды второго поколения в Млечном Пути. Так, звезда LMC 119 содержит заметно меньше углерода и железа, чем аналогичные звёзды нашей галактики. Нам придётся провести дальнейшие исследования, но это говорит о том, что существуют различия от области к области», — говорят учёные. В подобном учёные подозревают одну из каждой дюжины изученных двойных систем.
Всего исследователи изучили 91 систему из звёзд-близнецов и пришли к выводу, что нестабильность орбит планетарных систем распространена во Вселенной сильнее, чем считалось. Это означает, что химический состав звёзд должен быть одинаковым, что покажет спектральный анализ каждой из них. Если в составе спектра той или иной звезды будут присутствовать нехарактерные элементы, в частности, настоящие металлы, а не просто всё, что тяжелее гелия, то следует сделать вывод, что звезда закусила планетой из собственной системы. По мнению исследователей, это надёжный признак случая, когда планета поглощена родной звездой. Отметим, учёные не стали делать выборку из звёздных систем с большим количеством звёзд, в системах которых нестабильность планетарных орбит будет ещё сильнее, в чём можно убедиться при ознакомлении с произведением «Задача трёх тел» китайского писателя Лю Цысиня.
Самые интересные космические открытия 2023 года
Руководствуясь такой логикой, можно предположить, что у Вселенной должен быть предел, а за ним находится что-то еще. Возраст всей Вселенной, который отсчитывается от Большого взрыва, оценивается примерно в 13,8 млрд лет. За пределами нашей Вселенной находится находится старая фаза вселенной, которая существовала до Большого Взрыва.
Астрономы открыли новый мир за пределами нашей галактики
И мы можем никогда не узнать, насколько далеко. В последние десятилетия космологи для разрешения этой загадки сначала пытаются определить форму Вселенной, как в свое время древнегреческий математик Эратосфен вычислил размеры Земли при помощи простой тригонометрии. Теоретически наша Вселенная может иметь одну из трех возможных форм, каждая из которых зависит от кривизны космического пространства. Это седловидная форма отрицательная кривизна , сферическая форма положительная кривизна и плоская форма без какой-либо кривизны. Мало кто поддерживает гипотезу о седловидной форме, а вот сферическое космическое пространство кажется вполне логичным нам, землянам. Земля круглая, как Солнце и планеты.
Сферическая Вселенная позволяет лететь в космос в любом направлении, а в итоге вы все равно окажетесь на линии старта подобно Магеллану, совершившему кругосветное плавание. Эйнштейн называл такую модель «конечной, но неограниченной Вселенной». Но с конца 1980-х годов началось строительство орбитальных обсерваторий для изучения реликтового излучения, и эти обсерватории стали выполнять все более точные измерения. Они показали, что у космоса вообще нет никакой кривизны. Он плоский в тех пределах, в которых астрономы могут производить свои измерения.
Это стало возможно благодаря наличию скалярных полей, которые заполоняют Вселенную и проявляются через свойства элементарных частиц — бозонов. Также по теме «На грани наших знаний»: российский физик — об изучении необъяснимых природных явлений и космических объектов Проекты по изучению неидентифицированных атмосферных и космических объектов запущены в США и России. Как объяснил в интервью RT... Согласно инфляционной модели, без скалярного поля расширение Вселенной быстро замедлилось бы по мере падения её плотности. Однако скалярное поле вносит свой вклад, и расширение Вселенной продолжается.
Она настолько огромна, что мы можем видеть только её ничтожно маленькую часть. Как я упомянул, переносчиками скалярного поля являются бозоны, один из них был открыт экспериментально на Большом адронном коллайдере — бозон Хиггса. Сегодня инфляционная модель Вселенной доминирует, её придерживаются ведущие мировые физики-теоретики, включая наших соотечественников, например Алексея Александровича Старобинского. В частности модели отскока, согласно которой Вселенная существует циклически: за стадией расширения следует стадия сжатия, затем всё повторяется. А также модели мультивселенной, сторонники которой считают, что есть множество Вселенных.
Получают ли эти гипотезы экспериментальное подтверждение? Нужно отметить, что пока альтернативные теории выглядят довольно спекулятивно. Суть идеи в том, что если Вселенная родилась за счёт пульсации скалярного поля, то это событие могло произойти не единожды. Либо оно может повторяться многократно, либо в разных местах — тогда от нашей Вселенной могут отщепляться другие Вселенные. Последнюю идею выдвинул Андрей Линде, один из основателей инфляционной модели Вселенной.
Он предполагал, что раз существует много видов скалярных полей, то может существовать и много видов Вселенных, где действуют разные физические законы. Вселенная растёт, флуктуирует и воспроизводит себя в различных формах — можно сравнить эту модель с кактусом, от которого отпочковываются новые побеги. Модель, в которой постоянно идёт процесс зарождения новых Вселенных, называется стационарной моделью. Это довольно интересная попытка учёных уйти от ответа на вопрос о начале и конце Вселенной. Мы вошли в XXI век с двумя чемоданами, которые невозможно бросить, но трудно нести: в одном чемодане находится концепция тёмной материи, во втором — тёмной энергии.
Поэтому сейчас даже звучат предложения как-то переработать теорию относительности Эйнштейна, чтобы хотя бы объединить и объяснить эти два «чемодана». Продолжается ли эволюция химического состава Вселенной сегодня? Могут ли возникнуть совершенно новые химические элементы? Дело в том, что они рождаются в звёздах, а также при столкновении нейтронных звёзд. Нейтронная звезда — это звезда, состоящая из сверхтекучей ядерной жидкости, где все частицы — барионы протоны и электроны — сжаты до чрезвычайно высокой плотности.
Да за пределами видимого всё та же вселенная. Неужели вы хотите видеть всю бесконечность? Думаю, со временем, то-что является на сегодняшний день аксиомой, а именно - большой взрыв, будет кардинально пересмотрен... Ибо, человеческий разум не в состоянии осмыслить проблемы мироздания... Не может существо из трёхмерного пространства познать всю многомерность мира... Ибо, человек ограничен в своём познании массой самых разнообразных рамок то-бишь, ограничителей , как обьективного, так и субьективного свойств... Барионного вещества, обладающего массой, в этот период ещё не было. Скорость же света является пределом только для частиц, обладающих массой.
На само пространство этот запрет не распространяется. Расширялось и до сих пор расширяется, причём ускоренно само пространство, поэтому предполагают, что оно могло расширяться и со сверхсветовой скоростью. Это вполне возможно, чему примером служит факт дальнодейсвтия, когда две родившиеся частицы находятся в состоянии квантовой запутанности при котором квантовые состояния двух или большего числа объектов оказываются взаимозависимыми. Например, можно получить пару фотонов, находящихся в запутанном состоянии, и тогда если при измерении спина первой частицы её спиральность оказывается положительной, то спиральность второй всегда оказывается отрицательной, и наоборот. Такая взаимозависимость сохраняется, даже если эти объекты разнесены в пространстве за пределы любых известных взаимодействий, даже на разные концы Вселенной. Одновременно с измерением параметра одной частицы прекращается запутанное состояние другой. В период инфляции барионного вещества не было. Было некое поле, которое в процессе расширения распалось на барионное вещество: кварки, атомы, звёзды, галактики.
И именно потому, что вещества в начальный период не было, то и Большого взрыва в нашем понимании тоже не было. Просто Вселенная стала расширяться, как расширяется и сейчас то есть Большой взрыв продолжается. А из этого следует, что и сверхплотного состояния вещества тоже не было, поскольку не было самого вещества. На эту тему советую просмотреть лекции Верходанова Олега Васильевича, российского астрофизика, популяризатора науки, доктора физико-математических наук, ведущего научного сотрудника Специальной астрофизической обсерватории РАН, член Международного астрономического союза. Со мной было такое, до сих пор помню. Слава Богу.
Как правило, оно сдвинуто в красную область спектра. Это феномен и называют Красным смещением. Считается, что Красное возникает в следствии расширения Вселенной. Мол, галактики удаляются - разлетаются после Большого взрыва. И, чем дальше галактика, тем быстрее она удаляется. И тем больше, соответственно, смещение. По существующим сейчас представлениям Большой взрыв бабахнул 13,8 миллиардов лет назад. Стало быть, те 5 галактик, изображения которых передал телескоп, появились в числе первых — когда Вселенная находилась в младенческом состоянии.
Что находится за пределами нашей Вселенной
Потому что в жидком состоянии этот газ находится при температуре ниже 196 градусов Цельсия. Ученые обнаружили в космосе возможные «порталы» в отдаленные районы Вселенной. Какие рукотворные предметы покинули или покидают Солнечную систему и что узнает о нас вселенная из посланий на их борту.