Что находится на краю Вселенной?
В современном мире, обремененные простыми житейскими проблемами, мы порой хотим улететь не то что в космос, а на край Вселенной, где эти неприятности нас точно не найдут. Улететь куда-нибудь, где нет плохой погоды, шумных соседей, горы немытой посуды и других бытовых проблем. А вы хоть раз задумывались о том, что нас там ждет, что находится на краю Вселенной? Да и что вообще можно понимать под определением «край света»? Черная непроходимая стена, пропасть, бесконечность? На эти вопросы попытались ответить ученые. И сегодня мы расскажем вам об их догадках.
НА КРАЮ СВЕТА
Шон Кэрролл, профессор физики
Вселенная не имеет границ. Мы можем говорить лишь о крае обозримой Вселенной. Это максимальная дистанция, на которую можно «посмотреть» с Земли. Если расширение Вселенной будет продолжаться бесконечно, нам не удастся увидеть ее конца, даже если он существует. Потому что, смотря на самые далекие звезды и планеты, мы видим их отголоски из прошлого, так как свет движется с одной скоростью. Все объекты на конце наблюдаемой Вселенной, предстают перед нами такими, какими они были почти 14 миллиардов лет назад. Но все же это нельзя назвать физической границей космоса.
Наш обзор в космосе ограничен мощностью современных технологий, и мы не можем заглянуть за край обозримой нами Вселенной, а ведь там дальше тоже есть огромное космическое пространство. Все, что мы наблюдаем, довольно однородный космос, и, скорее всего, так будет и дальше. Вселенная может оказаться в виде сферы, как вариант. В таком случае космос будет ограничен, но по-прежнему не будет иметь физических границ, потому что у шара нет ни начала, ни конца.
Также нельзя сбрасывать со счетов и теорию мультивселенной, согласно которой космос не однородный и может сильно меняться в некоторых регионах. Пока мы не можем доказать ни того, ни другого, поэтому сейчас разумно сохранять нейтралитет и не отдавать предпочтение ни одной из теорий.
Джо Данкли, профессор физики и астрофизических наук
Наши исследования дают нам возможность предполагать, что Вселенная не имеет границ, что она постоянно расширяется или сворачивается в сферу. Таким образом, даже если она замкнута, это еще не значит, что у нее есть границы. Возьмем к примеру пончик. Есть ли границы у поверхности пончика? Естественно, нет, но при этом мы понимаем, что данная поверхность не бесконечна, так ведь? Что нам это дает? То, что мы способны обогнуть весь космос, двигаясь все время прямо, и в конце концов вернуться в точку старта. Нет ни конца, ни края.
Но с другой стороны у нас есть край наблюдаемой Вселенной, которая ограничена дальностью нашего обзора. Этот край находится в том месте, откуда свет не смог добраться до нас от начала времен. Что находится за этим пределом? Скорее всего, все то же самое, что и здесь: звезды, планеты, галактики.
ПОВЕРХНОСТЬ ПОСЛЕДНЕГО РАССЕЯНИЯ
Джесси Шелтон, доцент физики и астрономии
Хотите знать, что там на конце света? Сначала подумайте, что люди имеют ввиду, говоря о крае космоса? Скорость света не изменяется, поэтому, чем больше космического пространства мы видим, тем больше углубляемся в прошлое. Взгляните хотя бы на галактику Андромеду, самую близкую к нам. Мы наблюдаем в ней события из прошлого, которые произошли примерно 2-2,5 миллиона лет назад. Именно столько нужно, чтобы свет от звезд этой галактики дошел до нас. Самый древний свет, который нам довелось наблюдать, шел к нам из самых далеких уголков Вселенной, поэтому метафорически мы можем считать краем космоса именно его. Это отголоски Большого Взрыва, начала времен. Тот самый момент, когда пространство остыло на столько, что в нем начали формироваться атомы. Данное явление получило название поверхности последнего рассеяния – место и время, когда фотоны света из горячей плазмы переместились в холодный вакуум, в котором и начали свое движение в далекий космос, в сторону нашей планеты, где мы их и увидели. Поэтому поверхность последнего рассеяния можно назвать краем Вселенной.
Что же происходит в конце мира сегодня? К сожалению, это нам не известно, и не будет известно. Потому что, даже если прямо сейчас свет оттуда отправился в нашу сторону, пройдут миллиарды лет, пока он нас достигнет. Поэтому мы можем лишь строить предположения об этом.
Если основываться на том, что мы сейчас видим в космосе, то, скорее всего, там, на краю Вселенной, сейчас происходит то же самое. Окажись вы сейчас там, то, возможно, даже не увидели бы особых различий. Край Вселенной – это не конец, а ее продолжение. Еще больше звезд и галактик, а возможно и форм жизни, перед которыми сейчас стоит тот же вопрос.
Майкл Троксель, доцент физики
Вероятнее всего, что Вселенная не имеет конца и края. Но даже при этом у нее может быть множество краев.
Если Вселенная открыта со всех сторон, то она бесконечна. Если же это замкнутая система, как сфера, то она автоматически становится конечной, но по-прежнему не имеет границ. Потому что, двигаясь по поверхности шара, мы в конечном итоге придем в начальную точку нашего путешествия.
В нашем понимании у Вселенной есть два края. Общая теория относительности говорит о том, что скорость любого явления во Вселенной ограничена скоростью света, и это правило работает в любой ее точке. Мы уже поняли, что Вселенная постоянно расширяется во все стороны, и с течением времени это расширение становится все быстрее. А значит, что наблюдаемому нами объекту в далеком космосе, нужно некоторое время, чтобы его свет достиг Земли. Но, так как Вселенная постоянно расширяется, то и расстояние, которое свету нужно пройти до нас, тоже увеличивается со временем.
В таком случае, какую наибольшую дистанцию мы могли бы рассмотреть, если бы свет шел к нам от самого начала времен, от того, что случилось практически сразу после Большого Взрыва? Эта дистанция составляет 47 000 000 000 световых лет. У него даже есть собственное наименование: космологический горизонт.
Взглянем на эту ситуацию с другой стороны и зададим вопрос по-новому: какая самая большая дистанция может быть для того, чтобы отправить и получить информацию, летящую со скоростью света? Тут все становится чуточку интереснее, так как космос расширяется не с одинаковой, а с непрестанно растущей скоростью.
Из этого следует, что наше сообщение может блуждать по космосу хоть бесконечно, оно все равно не сможет попасть в то место, которое находится более чем в 16 миллиардах световых лет от Земли в данный момент. Самая далекая планета, которую нам удалось увидеть, расположена в 25 000 световых лет от Земли, а самая далекая галактика – в 13,3 миллиардах. Таким образом, мы не видим, что сейчас происходит на том краю Вселенной, а они, если там кто-то есть, не видят нас. Поэтому никто не может сказать, что находится на обоих концах Вселенной.
Эбигейл Вирегг, доцент космологической физики
С помощью земных телескопов вы видим свет, который идет от нас из глубин космоса. Чем эти глубины дальше, тем дольше мы будем ждать от них сигнал. Поэтому, смотря на отдаленные звезды, вы видите то, как они выглядели очень и очень давно, а не то, какими они являются сегодня. Чем дольше вы на них смотрите, тем дальше во времени движетесь. И смотреть вы будете до тех пор, пока не увидите практически самое начало времен – несколько тысяч лет после образования Вселенной. Но дальше заглянуть вы, увы, не сможете. Потому что до этого Вселенная была неимоверно горячей и плотной, не было ни звезд, ни планет, ни даже атомов. Фотоны света просто прыгали в этой горячей плазме туда-сюда, пытаясь зацепиться за что-нибудь и вылететь из нее.
Увидеть такое не позволят даже самые передовые телескопы Земли. Поэтому это и можно назвать краем Вселенной, наблюдаемой Вселенной. Проще говоря, это горизонт. Ведь мы не можем ни посмотреть, что происходит за ним, ни даже приблизиться к нему. Однако даже он не властен над временем и расширением Вселенной, поэтому постоянно смещается. Если бы у нас была возможность увидеть Вселенную из любой другой планеты, вероятнее всего мы бы наблюдали все тот же космос, с теми же звездами, который заканчивается лишь там, где начинается время, ограничивается скоростью фотонов, летящих к нам почти от самого Большого взрыва, и, конечно же, расширением космоса.
Как нам увидеть этот горизонт? Скорее всего, никак. Мы можем видеть лишь то, каким он был после Большого Взрыва, но не то, каков он есть сейчас. Однако результаты исследований в один голос кричат о том, что вся обозримая нами Вселенная выглядит примерно идентично. Все те же звезды, галактики и космический вакуум.
Вселенная гораздо более обширна чем тот малюсенький кусочек, что доступен нам для обзора с нашей планеты. Поэтому, вероятнее всего, нет никакого края Вселенной. Есть лишь пространство-время, которое постоянно увеличивается в размерах.
Источник
Что находится за пределами Вселенной
Что находится за пределами Вселенной? Этим вопросом задаются как ученые, так и обычные люди, интересующиеся тайнами мироздания. Та часть звездного неба, что доступна нам по ночам, является лишь небольшой частью огромного космического пространства. В научном сообществе все еще ведутся споры о том, где проходит граница Вселенной и есть ли она вообще.
Существует множество гипотез, рассуждающих о возможных пределах космоса. Но главная проблема каждой из них заключается в том, что их невозможно ни доказать, ни опровергнуть. Современные космические технологии не позволяют нам исследовать настолько огромное пространство. Поэтому научное сообщество продолжает выдвигать свои гипотезы о том, что находится на краю Вселенной и за ее пределами. С самыми популярными из них вы познакомитесь в этой статье.
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? Что если наша Вселенная не единственная в своем роде, а лишь одна из бесчисленного множества?
Мультивселенная
Гипотеза Мультивселенной говорит о том, что каждая отдельная Вселенная представляет собой нечто вроде пузыря, формирующегося из вещества во время Большого взрыва. Все миры рождаются, эволюционируют и в конечном итоге умирают, сменяясь новыми. Одним из наиболее известных сторонников данной гипотезы был Стивен Хокинг. Также ее поддерживают, пожалуй, самый известный популяризатор науки астрофизик Нил Деграсс Тайсон, один из первых людей в области квантовых вычислений Дэвид Дойч, Алан Харви Гут – первый физик, предложивший идею космической инфляции, и Брайан Рэндолф Грин – известный популяризатор теории струн.
Стивен Хокинг
В Мультивселенной существует бесконечное множество «пузырей», которые работают по одним и тем же законам природы, но находятся в разных состояниях. Параллельные Вселенные никак не зависят друг от друга и практически не взаимодействуют.
Эта гипотеза на данном этапе даже не совсем научная. Она предполагает, что может находиться за пределами Вселенной, но доказать или хотя бы попытаться экспериментально проверить не может. Поэтому пока это скорее философский вопрос, чем научный. Но, если предположение окажется правдой, это будет означать, что, помимо нашей, существует огромное количество Вселенных с конечными размерами и продолжительностью жизни.
Полное ничто
Космос постоянно расширяется. Это утверждение официально признано современным научным сообществом. Но даже ученые не могут сказать, будет ли это продолжаться вечно и до каких масштабов может увеличиться Вселенная.
Некоторые теоретики предполагают, что наш мир имеет свои границы, но за их пределами нет ничего. Согласно такой гипотезе, когда Вселенная заканчивается, остается лишь абсолютная пустота, полное ничего, в котором не действуют ни одни законы физики. Туда не доходит свет, его нельзя ощутить, увидеть, там нет времени и пространства. Гипотеза гласит, что космос представляет собой замкнутый шар, который парит в бесконечном ничего, к которому не применимы ни одни из знакомых нам физических параметров.
Теория абсолютной пустоты
Осознать и принять абсолютную пустоту довольно сложно для человеческого мозга. Даже если гипотеза верна, мы не сможем представить, как выглядит полное ничто. Черный фон? Белый? Матрица? Гадать можно долго, но вряд ли мы действительно сможем это представить.
Голограмма
Последний труд Стивена Хокинга, который был издан уже после смерти ученого, содержит одно очень занятное предположение. Оно говорит о том, что наша Вселенная может оказаться всего лишь голограммой какой-то первичной плоскости. Большой взрыв привел к появлению той самой плоскости, а наш мир – ее двумерная проекция. Именно двумерная, а 3D – это просто иллюзия. Все наше пространство-время и законы физики тоже представляют собой проекцию, искажение реальности.
Гипотеза довольно сложная, и ее даже понять тяжело, не то что доказать. Если вдруг она окажется правдой, это будет означать, что все законы природы, работающие в трехмерном мире, на самом деле так не работают и являются лишь искажением. Если за пределами нашей Вселенной лежит первичная плоскость, то мы даже представить себе не сможем, как в ней все устроено. Наряду с абсолютной пустотой и Мультивселенной эта теория, как и сотни других, являются больше философскими, чем научными. А что на самом деле находится за пределами Вселенной мы вряд ли когда-нибудь узнаем.
Источник