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. 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. 7. Если есть граница Вселенной, то что за нею?
Вселенная на самом деле обладает относительно скромными масштабами — космологи
То же относится и к бесконечности времени. Любой объект имеет начало и имеет окончание, то есть характеризуется конечностью собственной временной траектории. Но поскольку таких объектов - бесконечное множество соответственно имеется множество временных трендов , то и понятие единого времени нельзя применять. Ибо время, как и пространство - характеристики тех или иных материальных проявлений. Они не самодостаточны. Поэтому не может быть абсолютного пространства и абсолютного времени.
Это всего лишь некие метафоры способы отражения действительности , а не реальность как таковая. Сайт автора Комментарий был удалён за нарушение правил 25 ответов Инженер.
По расчетам диаметр наблюдаемой вселенной составляет около 93 миллиардов световых лет. Теперь возникает вопрос, как диаметр вселенной может быть 93 миллиарда световых лет если возраст вселенной всего 13, 7 миллиардов лет? Давайте разберемся. В соответствии с законом Хаббла, самые отдаленные регионы вселенной расширяются быстрее чем скорость света с другой стороны специальная теория относительности говорит нам о том, что предметы не могут двигаться быстрее скорости света относительно друг друга. Получается, что не объекты движутся быстрее скорости света, а само пространство между ними.
Таким образом, если перемещаться быстрее скорости света по прямой линии к краю вселенной, то увидите ли вы край вселенной? Ответ: нет, потому что у вселенной нет границ.
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. Проанализировав данные, полученные с помощью WMAP, этот ученый сделал вывод, что наибольшее совпадение с наблюдающимся реликтовым излучением дает именно Вселенная-пончик. Его команда также попыталась угадать вероятный размер Вселенной — согласно исследованиям, он может достичь 56 миллиардов световых лет в поперечнике. Жан Пьер Люминэ при всем своем уважении к бублику г-жи Левин все же уверен, что Вселенная представляет собой сферический додекаэдр или, проще говоря, футбольный мяч: двенадцать пятиугольных округлых поверхностей, расположенных симметрично. По сути, теория французского ученого не особо противоречит научным изысканиям Жанны Левин с ее игрой в «Астероиды». Тут работает та же схема - покидая одну из сторон, Вы оказываетесь на противоположной.
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. 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.
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". Все пространство было вовлечено в Большой взрыв, который ранее был сжат с почти бесконечной плотностью.
В первые мгновения Вселенной после Большого взрыва объем и плотность материи были несколько однородны, но как только началось охлаждение и дифференциация на атомы, области накопления массы и области пустого пространства стали более определенными. Вся энергия и материя начали расширяться, удаляясь со скоростью света от всего остального; точно так же расширялось и пустое пространство между объектами часто быстрее скорости света. Иллюстрация расширения вселенной после большого взрыва. Вот почему мы можем обнаружить свет на расстоянии 46 миллиардов световых лет в том числе благодаря гравитационному линзированию , хотя наша Вселенная существует в своем нынешнем виде всего 13,8 миллиарда лет. Это говорит о том, что во Вселенной существует "внешнее", как если бы теоретически можно было выйти наружу и затем наблюдать снаружи системы. Однако у нас нет никаких доказательств того, что такое "внешнее" существует, что является сильным аргументом в пользу теории бесконечной вселенной.
Может ли это быть бесконечным? Мысль о том, что все сущее "бесконечно", опять же, очень трудна для человеческого ума. Однако если вселенная бесконечна, то существует вероятность пусть и небольшая , что точно такое же расположение атомов и молекул существует и в других местах.
Граница Вселенной
Ибо время, как и пространство - характеристики тех или иных материальных проявлений. Они не самодостаточны. Поэтому не может быть абсолютного пространства и абсолютного времени. Это всего лишь некие метафоры способы отражения действительности , а не реальность как таковая. Сайт автора Комментарий был удалён за нарушение правил 25 ответов Инженер. Электроника, программирование. Так как вселенная у нас одна, граница невозможна по определению. Кстати, попытки "прикручивать" понятия из повседневной жизни к глобальной физической реальности не позволяют прояснить устройство вселенной.
Вычисления показывают, что для пространства-времени возможна граница. Но это не то, что мы можем себе представить а представляем мы как правило стену, в которую упирается взгляд. Это — горизонт событий черной дыры. Гравитационное поле на краю черной дыры так тормозит время, что оно растягивается, словно неимоверная жвачка. При таком течении времени вы никогда не увидите, как брошенный предмет упадет.
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. 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.
Космологическая постоянная определяется массой поля. Поскольку это поле флуктуирует, массы порождаемых им частиц ведут себя также. Космологическая постоянная по-прежнему меняется со временем, но в этой модели это этот процесс связан с изменением массы частиц с течением времени, а не с расширением Вселенной. Флуктуации поля приводят к большим красным смещениям далеких скоплений галактик, чем предсказывают традиционные космологические модели. Таким образом, космологическая постоянная остается верной предсказаниям модели. Рецепт темной Вселенной Новая структура Ломбризера также решает некоторые другие насущные проблемы космологии, включая природу темной материи. Этот невидимый материал превосходит по численности обычные частицы материи в соотношении 5 к 1, но остается непонятным, поскольку не взаимодействует со светом. Физик предположил, что флуктуации поля также могут вести себя как аксионное поле. При этом аксионы являются гипотетическими частицами, которые считаются одним из предполагаемых кандидатов на роль темной материи. Эти флуктуации могут также «покончить» с темной энергией, гипотетической силой, растягивающей ткань пространства и, таким образом, раздвигающей галактики все быстрее и быстрее. В новой модели эффект темной энергии будет объясняться массами частиц, которые в более поздние времена во Вселенной избрали другой эволюционный путь. Читать далее:.
Есть ли край у Вселенной?
Вселенная > Есть ли у Вселенной конец? У нас есть две дороги: Вселенная обладает границами или же их нет. 7. Если есть граница Вселенной, то что за нею? Оказывается у Вселенной есть границы. Новости науки и техники. Есть ли границы космоса и что находится за ними. Кажется, он безграничен, но так ли это? В свое время Коперник показал, что Земля не является центром Вселенной. Долгое время Вселенная считалась бес.
Где край у Вселенной? Астроном отвечает на наивные вопросы о космосе
Во-вторых, неизвестно, является ли Вселенная односвязной или многосвязной. Согласно стандартной модели расширения, Вселенная не имеет пространственных границ, но может быть пространственно конечна. 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. 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. Теории о том, что у Вселенной есть конец, могут прозвучать, как недавно нашумевшие заявления о том, что Земля плоская.
Интересные факты об устройстве Вселенной
Это всего лишь некие метафоры способы отражения действительности , а не реальность как таковая. Сайт автора Комментарий был удалён за нарушение правил 25 ответов Инженер. Электроника, программирование. Так как вселенная у нас одна, граница невозможна по определению.
Кстати, попытки "прикручивать" понятия из повседневной жизни к глобальной физической реальности не позволяют прояснить устройство вселенной. Радикальный "облом" здравого смысла произошёл на квантовой физике. Законы которой...
Читать далее Леонид Сахаров Химик по образованию.
Законы которой... Читать далее Леонид Сахаров Химик по образованию. С детства интересуюсь политикой и вообще всем.
Все известные мне ответы, вызывают другие вопросы, на которые авторы исходных только раздражённо отвечают, что они не фантазёры. Вот несколько ответов. Вселенная возникла взрывообразно из точки и расширяется с некоей скоростью тут также много расхождений с какой - света или некой скоростью... Читать далее Леонид Сахаров.
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. 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.
На все подобные вопросы современная наука отвечает отрицательно. Возможно, место, где находится Вселенная, обладает конечным размером и формой, но мы такой информацией пока не владеем. По тому, что наблюдают ученые, таких выводов сделать нельзя. Если представить Вселенную как шарик или любой другой предмет, то следует помнить, что мы наблюдаем за самой крохотной его частью. Что еще содержится на расстояниях, пока нам недоступных? Быть может, там есть границы, а может, нет. Возможно, где-то притаился центр. Мы уверены лишь в том, что Вселенная постоянно расширяется, а плотность ее уменьшается.
Где находится центр Вселенной и есть ли он Вопрос о местонахождении центра Вселенной обсуждают и серьезные астрономические форумы, и все те, кто интересуется астрономией и миром вокруг нас. На этот вопрос сегодня наука отвечает отрицательно, то есть центра у Вселенной нет. Но давайте все же рассмотрим этот вопрос и аргументы ученых подробнее. Согласно общей теории относительности, в начале времен произошел не взрыв, а стартовало расширение. У Вселенной было горячее и плотное состояние, из которого она постепенно начала расширяться. Произошло ли это в какой-то одной точке? Нет, это был особый регион с материей и энергией, которые так себя повели. После Вселенная развивалась с учетом закона гравитации и многих других сил.
Эту версию подтверждают следующие аргументы: Вселенная повсюду имеет схожие свойства, плотность, температуру, количество галактик. Судя по тем крайним точкам, которые удается наблюдать ученым, эволюция все еще продолжается. Если Большой взрыв в виде расширения начался на определенном участке в один и тот же момент времени, то мы часть этого процесса и до сих пор наблюдаем его. Свет далеких галактик и звезд, который видим, миллиарды лет идет к нам, а значит, наблюдаем их такими, какими они были это время назад.
Теоретически, у Вселенной все же есть границы
Теории о том, что у Вселенной есть конец, могут прозвучать, как недавно нашумевшие заявления о том, что Земля плоская. Имеет ли Вселенная границы? Новое исследование, посвященное проблеме космологической постоянной, предполагает, что расширение Вселенной может быть иллюзией.
Что находится за пределами 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. 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.
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. Другая модель чуть более трудна для понимания. 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.
Имеющиеся в нашем распоряжении мощные телескопы позволяют заглядывать не столько вглубь Вселенной, сколько в ее прошлое.
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.
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.
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].
Что находится за пределами нашей Вселенной: 5 теорий
Чтобы добраться до нас световому лучу, который летит с крайней границы Вселенной, требуется 13,8 миллиарда световых лет. 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».
Этот эффект называют гравитационным линзированием. Выяснилось, что это искривление даже больше, чем считали ранее. Это стало мощным аргументом в пользу космологической теории "закрытой" или "замкнутой" Вселенной. Сторонники этой гипотезы убеждены, что космос представляет собой некую гигантскую сферу, то есть он не безграничен. Однако, по их версии, оказаться за "краем" Вселенной невозможно: если к нему полететь, то со временем вернёшься туда, откуда стартовал.
В частности, наблюдения за реликтовым излучением при помощи «Планка» и BICEP указывают на то, что размеры обозримой Вселенной составляют порядка 46 млрд световых лет. Расчеты авторов показывают, что общий размер Вселенной превышает эту отметку лишь в несколько раз. Это делает мироздание очень небольшим по сравнению с большинством предыдущих оценок, но при этом совместимым с теорией струн и некоторыми другими современными идеями, которые описывают квантовую природу гравитации.
Это выгодно отличает идею «малой Вселенной» от других космологических теорий, считают исследователи, приводит выдержки ТАСС. Постоянный адрес новости: eadaily.
Наблюдаемые эффекты, которые указывают на расширение, можно объяснить эволюцией масс частиц, таких как протоны и электроны, с течением времени. В такой интерпретации частицы возникают из поля, пронизывающего пространство-время. Космологическая постоянная определяется массой поля. Поскольку это поле флуктуирует, массы порождаемых им частиц ведут себя также. Космологическая постоянная по-прежнему меняется со временем, но в этой модели это этот процесс связан с изменением массы частиц с течением времени, а не с расширением Вселенной. Флуктуации поля приводят к большим красным смещениям далеких скоплений галактик, чем предсказывают традиционные космологические модели. Таким образом, космологическая постоянная остается верной предсказаниям модели. Рецепт темной Вселенной Новая структура Ломбризера также решает некоторые другие насущные проблемы космологии, включая природу темной материи.
Этот невидимый материал превосходит по численности обычные частицы материи в соотношении 5 к 1, но остается непонятным, поскольку не взаимодействует со светом. Физик предположил, что флуктуации поля также могут вести себя как аксионное поле. При этом аксионы являются гипотетическими частицами, которые считаются одним из предполагаемых кандидатов на роль темной материи. Эти флуктуации могут также «покончить» с темной энергией, гипотетической силой, растягивающей ткань пространства и, таким образом, раздвигающей галактики все быстрее и быстрее.