Что такое наблюдаемая часть вселенной

Насколько велика наблюдаемая Вселенная?

Знаете ли вы, друзья мои, что мы видим только очень небольшую часть Вселенной? Остальная ее часть нам, землянам, недоступна. И все то, что мы видим, называется наблюдаемая Вселенная. Эта та часть космоса, которую теоретически можно наблюдать с Земли.

Наблюдаемая Вселенная

Теоретически, а не на практике. Потому что на практике космические объекты, находящиеся за пределами Солнечной системы, можно наблюдать только анализируя испускаемое ими электромагнитное излучение. Поэтому те места космоса, где оно не излучается, или где оно слишком слабое для восприятия, никто не может увидеть. Даже если очень захотеть.

Если принять за аксиому, что космос имеет изотропную структуру, то наблюдаемая Вселенная будет иметь форму сферы центром которой будет являться наша планета.

Радиус этой сферы составляет приблизительно 46,5 миллиарда световых лет. Возраст же самой Вселенной оценивается в 13,75 миллиарда лет. Да, радиус сферы, в которой содержится вся наблюдаемая Вселенная больше, чем возраст самой Вселенной. Как же так, спросите вы? Как так свет смог преодолеть расстояние почти в 4 раза большее, чем он мог за это время? Он что, раньше мог двигаться быстрее? На эти вопросы у науки нет ответа. Наука, товарищи, не в курсе (шутка😁).

На самом деле так происходит потому, что наша Вселенная постоянно расширяется. Поэтому на Земле сейчас можно увидеть свет галактики, удаленной в настоящее время от нас на 46,5 миллиарда световых лет.

Когда этот свет излучался, эта галактика была намного ближе к нам. А теперь она находится гораздо дальше из-за расширения Вселенной. Именно поэтому этому свету потребовалось всего 13,75 миллиарда лет, чтобы добраться до нас. Хотя сейчас эта галактика намного дальше, чем 13,75 миллиарда световых лет.

Следовательно, наблюдаемая Вселенная имеет радиус, обычно определяемый как расстояние, на котором наиболее далекие наблюдаемые объекты находятся сейчас относительно нас. И мы видим эти объекты такими, какими они были, когда были намного ближе к нам.

Что мы сможем увидеть в будущем?

С течением времени наблюдаемая Вселенная становится все больше и больше. Потому что свет, исходящий откуда-то из ее далеких глубин, снова и снова достигает наших глаз.

Однако у подобного явления есть предел развития. Потому что наблюдаемая Вселенная имеет размер, который никогда не сможет превысить. Ведь фотоны, которые излучаются объектами, удаляющимися от нас быстрее скорости света из-за расширения Вселенной, никогда не достигнут Земли.

Расширение Вселенной, на самом деле, — это одна из самых интересных загадок космологии. Ведь результаты наблюдений показывают, пространство не просто постоянно расширяется, как, например, это делает надуваемый воздушный шар. А расширяется с ускорением!

Одним из следствий этого явления можно признать закон всеобщего разбегания галактик, или закон Хаббла. Он позволяет вычислить расстояния до далеких космических объектов, используя особенности излучаемых ими спектров электромагнитных волн. Все галактики, за исключением достаточно близких, для того, чтобы на них влияла гравитация Млечного Пути, например Галактика Андромеды, кажутся удаляющимися от нас. Потому что спектр их излучения смещен в красную сторону. Однако, на самом деле, эти галактики вовсе не летят сквозь пространство. Они как бы висят в нем более или менее неподвижно. «Движется» само пространство, в котором они расположены. Поставьте фломастером на упомянутом выше надуваемом воздушном шаре две точки. И продолжите его надувать. Видите? Эти точки начинают удаляться друг от друга. Просто потому что увеличивается площадь воздушного шара.

И теперь возникает интересный вопрос: получается, что и вокруг нас пространство расширяется? Почему же тогда расстояние от Москвы до Владивостока по железной дороге все так же равно 9288 километров, как и 20 лет назад? Дело тут, в общем, такое: гравитационно связанные объекты способны сохранять постоянное расстояние между собой из-за действия вышеупомянутой гравитации. Потому что постоянно притягиваются друг к другу. Фактически, два связанных объекта не висят неподвижно, как это может показаться. А на самом деле постоянно летят через непрерывно рождающиеся объемы пространства навстречу друг другу…

Источник

Размеры Вселенной в световых годах масштаб Вселенной

Размеры Вселенной для нас непостижимо велики. Все, что нас окружает, да и мы сами – это лишь крупинки этого всеобъемлющего понятия. Да и само оно имеет не сколько астрономический, сколько философский подтекст.

К философской части вселенной относится весь существующий в природе материальный мир, который не имеет границ во времени и пространстве. Он представлен разными формами и состояниями, принимаемыми материей в результате своего развития.

Астрономической частью вселенной ученые считают все, что существует: пространство, материя, время, энергия. В нее так же входят планеты, звезды, другие все возможные космические тела. Размер Вселенной ученые могут осознать лишь частично. Да и подобрать ей точное и емкое определение исследователи не могут. Возможно, она эквивалентна Богу или иным проявлениям Высшего Разума.

Масштабы Вселенной

Чтобы хотя бы немного приблизиться к ответу на вопрос, каковы размеры Вселенной, необходимо оценить масштабы отдельных ее частей. Для человека обогнуть земной шар задача сложная, но вполне выполнимая. А теперь представьте, что наша планета по сравнению с Сатурном, как монетка в сравнении с баскетбольным мячом. А по отношению к Солнцу Земля вообще выглядит как маленькое зернышко.

Вся Солнечная система также не обладает значительной протяженностью в масштабе Вселенной. Если рассматривать пределом системы границу гелиосферы, ее протяженность составляет около 120 астрономических единиц. При этом за одну а.е. принимают расстояние, равное

150 млрд. км. А теперь представьте, что диаметр всей галактики Млечный путь, частью которой является Солнце с окружающими его планетами, равен 1 квинтиллиону километров. Это число в 18 нулями. А само скопление разных небесных тел содержит, по разным подсчетам, от 2*1011 до 4*1011 звезд, большинство из которых превосходят по размерам наше небесное светило.

И ведь Млечный путь – не единственная галактика во всем космическом пространстве. На звездном небе Земли невооруженным глазом можно рассмотреть соседние звездные скопления: Андромеду, Большое и Малое Магеллановы облака. Расстояния до них измеряется в мегапарсеках — в миллионах световых лет. И каждая из них также простирается на немыслимые для человеческого разума расстояния.

Все скопления звезд группируются в крупномасштабные объединения – группы галактик. К примеру, Млечный путь и соседние формирования входят в Местную группу диаметром около 1 мегапарсека. Представьте, для того, чтобы лучу света пройти ее из одного конца в другой, понадобится 3,2 млн. лет.

Но и эта величина не является самой большой. Группы галактик, в свою очередь, объединены в сверхскопления или суперкластер. Эти крупномасштабные вселенские структуры содержат сотни и тысячи галактических групп и миллионы звездных формирований. Так, в Суперкластере Девы, куда входит Млечный путь, расположено более 100 групп галактик. Протяженность этой структуры составляет более 200 млн. световых лет и эта лишь часть гигантского формирования Ланиакея.

Центр тяжести Ланиакеи – сверхскопление Великий аттрактор, притягивает к себе все остальные структуры этой части космического пространства. Его можно смело назвать центром Вселенной, с оговоркой, что это лишь сердцевина познанного нами космоса. Вся же Ланиакея имеет диаметр более 500 млн. световых лет. И, чтобы в окончательно осознали масштабы Вселенной, представьте, что это гигантское образование – всего лишь та малая часть космоса, которую смог обозреть и представить человек.

Видимая Вселенная и ее размеры

Видимая, или Наблюдаемая Вселенная – очень сложное понятие. По теории советского геофизика Фридмана, все космическое пространство находится сейчас в стадии расширения. При этом все его элементы отдаляются друг от друга со сверхсветовой скоростью. Относительно Земли, видимая часть вселенских просторов – это та область безграничного пространства, откуда до нас может поступать излучение. При этом сам объект, испускающий сигнал, уже мог приобрести сверхсветовую скорость удаления от нашей галактики, но излучение от него мы все еще регистрируем.

Каковы размеры Видимой Вселенной? Границей наблюдаемой части космоса является космологический горизонт. Все вселенские структуры, находящиеся за пределами этой области, испускают излучение, которое не доходит до Солнечной системы. Однако точные размеры видимой части Вселенной установить очень трудно из-за ее постоянно ускоряющегося расширения.

Если принять нашу звездную систему за центр наблюдаемой части космоса, а поверхность последнего рассеяния реликтового излучения за космологический горизонт, то вся эта сфера в диаметре будет составлять 93 млрд. световых лет. Ее составной структурой является Метагалактика — область космического пространства, доступная для изучения современными астрономическими приборами. Метагалактика однородна и изотропна, а исследователи до сих пор спорят, является ли она всей Вселенной или только ее маленькой частицей. Ее протяженность постоянно меняется из-за совершенствования технологий, использующихся астрономами.

Что такое космос и каковы его размеры

Рассказывая про размеры Вселенной, нельзя не упомянуть про понятие «космос». Под этим термином понимают часть вселенских просторов, заполненную пустотой, лежащую за пределами атмосфер и оболочек небесных тел. Космос не пустой или полый. Он заполнен межзвездным веществом, состоящим из молекул водорода, кислорода, а также ионизирующего и электромагнитного излучения. Кроме того, присутствует темная материя, о которой уже несколько веков спорят ученые. Многие из них выдвигают гипотезу о том, что эта скрытая масса — связующее звено космического пространства.

Современные астрономы, принимая за точку отсчета нашу планету, различают:

• Ближний космос. Для человека он начинается на высоте порядка 19 километров. Это линия Армстронга, где происходит закипание воды при температуре человеческого тела. У человека, находящегося на этой высоте без скафандра, начинает закипать слюна и слезы. Высота всего в 100 километров считается международным официальным рубежом, после которого начинается космическое пространство.
• Околоземный космос – считается таковым до высоты около 260 тысяч километров. Это высота, до которой сила притяжения Земли превосходит притяжение Солнца. В диапазоне этих высот совершают орбитальные полеты наши космонавты и летают различные спутники.
• Межпланетная область. На этих высотах, а точнее удалениях от Земли совершает свой полет вокруг нашей планеты ее естественный спутник –Луна. На эти расстояния летали только автоматические космические станции и астронавты НАСА при высадке на Луну в 1970 году.
• Межзвездное пространство – удаление от Земли меряется уже в миллиардах километров.
• Межгалактическое пространство, где величины удаления составляют около 5 квинтиллионов километров. Все это ничтожно учитывая размер мироздания.

Насколько огромен мир?

После всего прочитанного стоит задуматься, насколько огромен мир, в котором мы живем. Люди всего лишь микробы по сравнению только с нашей Солнечной системой, не говоря уже о галактиках и космосе. При этом размер Вселенной не мыслим. И вряд ли мы сможем когда-нибудь познать его.

Источник

Наблюдаемая Вселенная

Наблюдаемая Вселенная

Наблюда́емая Вселе́нная — понятие в космологии Большого Взрыва, описывающее часть Вселенной, являющуюся прошлым относительно наблюдателя. С точки зрения пространства, это область, из которой материя (в частности, излучение, и следовательно любые сигналы) успела бы за время существования Вселенной достичь нынешнего местоположения (в случае Человечества, современной Земли), то есть быть наблюдаемыми. Однако, теория предсказывает, что полная Вселенная имеет размер намного больший.

Теоретически, граница наблюдаемой вселенной доходит до самой космологической сингулярности, однако на практике границей наблюдений является реликтовое излучение. Именно оно (точнее, поверхность последнего рассеяния) является наиболее удалённым из объектов Вселенной, наблюдаемых современной наукой.

Хотя и грубо, но наблюдаемую Вселенную можно представлять как шар с наблюдателем в центре.

Размер

Несмотря на наличие данных о пространственно-временной геометрии Вселенной, вопрос об оценке размера наблюдаемой Вселенной не прост, поскольку удалённые объекты Вселенной наблюдаются в более молодом возрасте, нежели нынешний возраст Вселенной — свету (или иным сигналам) требуется немалое время, чтобы достичь наблюдателя. Масштаб расстояний удалённых областей вселенной в тот момент, который мы у них наблюдаем меньше, нежели у современной вселенной, следовательно «радиус» наблюдаемой Вселенной зависит от методики подсчёта расстояний.

Если использовать содвижущееся расстояние, то есть относить расстояния до наблюдаемых объектов к нынешнему возрасту вселенной, то расстояние до края наблюдаемой Вселенной оценивается более чем в 46,5 миллиардов световых лет (около 14 гигапарсек) во всех направлениях [1] .

Ещё сложнее вопрос с объёмом и иными геометрическими характеристиками наблюдаемой вселенной, поскольку, согласно ОТО, она представляет собой отнюдь не шар, а элемент искривлённого пространства-времени, ограниченный светоподобной гиперповерхностью.

Ссылки

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Наблюдаемая Вселенная» в других словарях:

Вселенная — Крупномасштабная структура Вселенной как она выглядит в инфракрасных лучах с длиной волны 2,2 мкм 1 600 000 галактик, зарегистри … Википедия

Вселенная де Ситтера — Космология Возраст Вселенной Большой взрыв Содвижущееся расстояние Реликтовое излучение Космологическое уравнение состояния Тёмная энергия Скрытая масса Вселенная Фридмана Космологический принцип Космологические модели Формирование галактик … Википедия

Вселенная Фридмана — Космология Изучаемые объекты и процессы … Википедия

ВСЕЛЕННАЯ — содержание понятия всего существующего; все то, что существует. Философский энциклопедический словарь. 2010. ВСЕЛЕННАЯ весь мир, бесконеч … Философская энциклопедия

Космос (астрономия) — Космология Возраст Вселенной Большой взрыв Содвижущееся расстояние Реликтовое излучение Космологическое уравнение состояния Тёмная энергия Скрытая масса Вселенная Фридмана Космологический принцип Космологические модели Формирование галактик … Википедия

Мироздание — Космология Возраст Вселенной Большой взрыв Содвижущееся расстояние Реликтовое излучение Космологическое уравнение состояния Тёмная энергия Скрытая масса Вселенная Фридмана Космологический принцип Космологические модели Формирование галактик … Википедия

Метагалактика — Hubble Ultra Deep Field снимок «Хаббла». Справа увеличенное изображение Галактики в разных диапазонах … Википедия

Большой взрыв — У этого термина существуют и другие значения, см. Большой взрыв (значения). Запрос «Теория большого взрыва» перенаправляется сюда; о телесериале с таким названием см. Теория большого взрыва (телесериал). Космология … Википедия

Скрытая масса — Космология Изучаемые объекты и процессы … Википедия

Космологические модели — Космология Изучаемые объекты и процессы … Википедия

Источник