Есть ли границы космоса и что находится за ними
Вопрос, что находится за космосом и существуют ли у него границы, волнует не только ученых, посвятивших изучению космических просторов всю жизнь. Об этом думают простые люди, когда смотрят на ночное небо, оно кажется безграничным, но логично было бы предположить, что у всего существуют пределы. На самом деле звезды, которые мы видим ночью, это лишь незначительная часть от всего пространства. Точного ответа на вопрос о границах космоса нет даже у астрономов и других ученых, но они разработали несколько правдоподобных теорий относительно размеров Вселенной. Они перечислены в этой статье.
С момента начала освоения космоса было выдвинуто множество теорий относительно его размера. На данной стадии своего развития наука не готова подтвердить ни одну из них, но знаний хватает, чтобы опровергнуть многие предположения. Возможно, когда-нибудь человечество получит точный ответ, сейчас мы можем лишь изучить самые интересные и правдоподобные теории. Если тебя интересуют перспективы освоения космического пространства, то обрати внимание на материал “Что нужно сделать ученым, чтобы космос стал нашим домом?”.
Объем Хаббла и Метагалактика
Наука отталкивалась от объема наблюдаемой Вселенной, то есть той части, излучение откуда может быть зафиксировано. Принимаются сигналы и из той части, которая скрыта от обзора, ее назвали Метагалактика. Ее самая отдаленная точка — это зона, в которой принимается поверхность излучения, освобожденного при Большом взрыве. Таким образом был определен радиус Метагалактики, он составляет 46 миллиардов световых лет. Что находится дальше — неизвестно, и с этого момента начинаются расхождения во мнениях.
Есть другое понятие для описания границ наблюдаемого пространства, это объем, захватываемый Хабблом. Это часть Метагалактики, в которой пространство расширяется с меньшей скоростью относительно скорости света. Этот объем составляет 13,8 миллиарда световых лет, что сопоставимо по возрасту с периодом, когда произошел Большой взрыв. Эту границу точно нельзя считать конечной, так как она ограничена возможностями Хаббла.
Мультивселенная
Согласно этой теории, охватываемый Универсум — это лишь один мир, а их существует великое множество. Они созданы из первичной материи при Большом взрыве, после чего развивались по собственному эволюционному сценарию, какие-то из них умирали, и на их место приходил новые миры. Этого предположения придерживался известный физик Стивен Хокинг из Британии, а также Нил Тайсон, Брайан Грин, Алан Гут.
Многомировая интерпретация Эверетта гласит, что в каждом из таких миров работают одни и те же природные закономерности, но они находятся на разных стадиях развития. При этом все миры параллельны, они могут изредка встречаться в каких-то точках соприкосновения, но в целом развиваются автономно.
Данная теория может оказаться правдивой, но сейчас она скорее философская, чем научная. Ученые не могут подтвердить или опровергнуть доводы, проведя эксперимент. Но если сторонники правы, то у нашей Вселенной есть пределы, и ей отведен определенный срок существования.
Просто пустота
Наука установила, что Универсум расширяется, это неоспоримый факт. Но нельзя с точностью утверждать, есть ли у этого расширения пределы. Некоторые физики предполагают, что границы существуют, а за их пределами есть только абсолютная пустота, то есть нет ничего. Там не могут работать законы физики эту область нельзя увидеть, так как в нее не может попасть свет. У пустоты нет ограничений по времени и пространству, поэтому мироздание видится, как шар, которых парит в бесконечности без каких-либо физических параметров. Простым людям тяжело воспринимать эту теорию, так как они не могут представить абсолютную пустоту, которая по версии ученых находится за пределами Вселенной.
Большая проекция
Еще одна теория содержится в последней работе Хокинга, ее опубликовали уже после того, как ученого не стало. Суть любопытной гипотезы в том, что рассматриваемое мироздание представляет собой голограмму первичной плоскости, которая была сформирована при Большом взрыве. Если верить этому предположению, то наш мир двумерен, мы видим его объемным, но это только иллюзия. А любые характеристики Универсума по времени и пространству являются проекционным искажением той самой плоскости. Но сейчас доказать эту гипотезу невозможно. Если предположить, что действительность двумерна, то в ней не должны работать законы, рассчитанные на трехмерность, для ученых это повод для размышления.
Нельзя сказать, какая из версий ближе к истине, как и точно ответить, что находится за космосом. Но человечество не останавливается в космическом прогрессе, углубляясь в изучении. Узнать об этом подробнее можно из статьи “Значение Международной космической станции”.
Источник
Галактические стены
Космос может вызывать самые разные чувства. Вид звёздного неба, туманности и галактики восхищают своей красотой. Войды, огромные области пространства, где на миллионы световых лет нет ничего, ни звёзд, ни планет, они пугают своей пустотой. А космические расстояния и размеры заставляют нас почувствовать себя бесконечно маленькими и ничтожными. Нам людям, привыкшим в повседневной жизни измерять расстояние метрами и километрами, очень сложно осознать масштабы вселенной. Чтобы долететь до ближайшей к Солнцу звезды на современных двигателях, понадобится десятки тысяч лет. Хотя это можно сказать наши космические окрестности, всего-то четыре световых года. Однако вся наша Галактика уже 100 000 световых лет в поперечнике, а диаметр крупнейших галактик вроде IC 1101 может достигать миллионов световых лет. Сегодня мы поговорим не о звёздах и не о галактиках, а о крупнейших известных структурах во вселенной, и узнаем, что такое галактические стены или великие стены.
Где и что находится
За последнюю сотню лет наше представление о Вселенной радикально изменилась. Ещё в начале 20 века мнение о том, что наша галактика Млечный Путь это и есть вся Вселенная была доминирующим. Сейчас мы знаем, что наша Галактика лишь одна из сотен миллиардов. Она вместе с Магеллановыми Облаками и ещё несколькими карликовыми галактиками находятся в подгруппе Млечного пути, то есть они все связаны гравитационно.
В свою очередь наши подгруппы является частью местной группы галактик, куда входит ещё галактика Андромеда и Треугольника со своими спутниками. Сейчас известно больше 50 галактик в местной группе. До недавнего времени местную группу относили просто к Сверхскоплению Девы. Однако сейчас Сверхскопление Девы считают частью ещё большего Сверхскопления Ланиакеи, которая содержит в себе примерно 100 тысяч галактик и растянулась на 520 миллионов световых лет.
На фото ниже вы можете наблюдать компьютерную симуляцию вида сверхскопления. Красная точка с права — это Млечный Путь.
Мы добрались уже до очень крупного масштаба, где счёт идёт на сотни миллионов световых лет. Наверняка многие из вас видели вот это изображение, оно ниже.
Это компьютерная модель крупномасштабной структуры Вселенной. Ярко выраженная структура напоминает паутину. Тёмные области — это гигантские пустоты или войды. И конечно филаменты или галактические нити, которые состоят из скоплений и сверхскоплений галактик, среди нитей выделяют галактические стены или по-другому называют великие стены.
Что из себя они представляют
На данный момент именно великие стены удерживают рекорды крупнейших структур во вселенной. Их называют стенами потому что они имеют более плоскую форму.
Первая такая стена была обнаружена только в 1989 году, это великая стена или стена CfA2. Сложность обнаружения стены заключалась в том, что чтобы узнать её структуру нужно определить координаты галактик в трёхмерном пространстве. Для этого использовался обзор красного смещения, благодаря которому стена была обнаружена. Состав стены входит сверхскопление Льва, Геркулеса и Волос Вероники в длину она достигает 750 миллионов световых лет ширина около 300, но в толщину всего 16 миллионов световых лет. Какое-то время стена CfA2 удерживала рекорд крупнейший известной структуры.
Но в 2003 году была открыта великая стена Слоуна, а она уже достигает в длину почти 1,4 миллиарда световых лет. Расположилась она в области созвездие Гидра, Ворон и Кентавр.
Как находят и изучают такие большие структуры
Но возможно у вас возникает вопрос, как именно находят такие великие стены. Да и вообще, как изучают крупномасштабную структуру вселенной в целом. Собственно, великая стена Слоуна обнаружена благодаря Слоуновскому цифровому небесному обзору, на английском сокращаются как SDSS.
Но, что значит обзор, задача этого проекта изучать непросто отдельные объекты, а составлять подробную трёхмерную карту неба доступного в точке наблюдения.
Два главных инструмента — это широкоугольный телескоп с диаметром главного зеркала два с половиной метра и спектрограф, который измеряет спектры отдельных объектов.
Но как он измеряет спектры отдельных объектов если это широкоугольный телескоп и в поле его зрения попадает сразу множество объектов. А это кстати очень интересно.
Телескоп делает снимок участка неба, астрономы выбирают галактики и делают точные измерения их координат. На основании этих данных в специальных металлических пластинах в строгом соответствии с координатами объектов делаются отверстия. И для разных участков небо делаются отдельные пластины. Одна такая пластина соответствует участку небо шириной примерно равный шести диаметрам Луны. Далее каждому отверстию подключается оптическое волокно. И волокно проводит свет от отдельного объекта в спектрограф и учёные получают спектр объекта. Это позволяет узнать много об объекте и в частности красное смещение.
Главное, что это позволяет узнать расстояние до объекта, а значит сопоставив телескопические наблюдения с данными о расстоянии, можно построить трёхмерную карту астрономических объектов.
Проект изучил более тридцати пяти процентов небесной сферы, 500 миллионов объектов и получил спектры более 3 миллионов объектов. Так в результате работая с SDSS и построение трёхмерной карты, была и обнаружена великая стена Слоуна.
Какие существуют великие стены
Несколько лет великая стена Слоуна удерживала рекорд крупнейший известной структуры наблюдаемой вселенной.
Однако затем была обнаружена великая стена Геркулес — Северная Корона она растянулась на невообразимые 10 миллиардов световых лет. На сегодняшний день это самая большая известная структура в наблюдаемой вселенной. Об открытии объявили в 2013 году и с тех пор были ещё исследование в пользу её существования.
Например, вот это. В отличие от великой стены Слоуна, она была обнаружена другим способом. В данном случае использовались гамма-всплески, которые происходят достаточно редко, и их концентрация в одной области означает большую концентрацию материя. Были использованы данные космических и наземных телескопов которые работают в гамма и рентгеновских диапазонах. В небе изучались гамма-всплески и по их концентрации в одной области было обнаружено огромное сверхскопление галактик.
Кроме трёх упомянутых стен, есть и другие крупномасштабные структуры сотни миллионов, и миллиарды световых лет. Не все они являются именно стенами.
Учёные продолжают изучать вселенную и возможно в будущем нас вновь паразит открытие новой самой большой структуры во вселенной.
Источник
Конец космоса
В древние времена человеку было известно очень мало, относительно знаний на сегодня, и человек стремился к новым знаниям. Конечно же, людей интересовало и то где они живут и что находится за пределами их дома. Через некоторое время у людей появляются аппараты для наблюдений за ночным небом. Тогда человек понимает, что мир гораздо больше, чем он когда-то его себе представлял и сводил его только к масштабам планеты. После долгих изучений космоса человеку открываются новые знания, которые ведут за собой еще большее изучение неизвестного. Человек задается вопросом “Есть ли конец космоса? или космос бесконечен?”.
Конец космоса. Теории
Сам вопрос о бесконечности космического пространства, конечно, вопрос весьма интересный и мучает всех астрономов и не только астрономов. Много лет назад, когда Вселенная начала интенсивно изучаться, многие философы пытались дать ответ себе и миру о бесконечности космоса. Но тогда это все сводилось лишь на логические рассуждения, а доказательств, подтверждающий что конец космоса существует, как и отрицание этого, не было. Так же в то время люди считали и верили в то, что Земля является центром Вселенной, что все космические звезды и тела обращаются вокруг Земли.
Сейчас ученые так же не могут дать исчерпывающего ответа на этот вопрос, потому что все сводится к гипотезам и нет научного доказательство того или иного мнения о конце космоса. Даже при современных научных достижениях и технологиях человек не может дать ответ на этот вопрос. Все это из-за всеми известной скорости света. Скорость света является основным помощником в изучении космоса, благодаря которой человек и может смотреть в небо и получать информацию. Скорость света – уникальная величина, которая является неопределимым барьером. Расстояния в космосе настолько огромны, что не укладываются у человека в голове и свету необходимы целые года, а то и миллионы лет, чтобы преодолевать такие расстояния. Поэтому, чем дальше человек смотрит в космос, тем дальше он смотрит в прошлое, потому что свет от туда идет так долго что мы видим какой было звезда или космическое тело миллионы лет назад.
Конец космоса, границы видимого
Конец космоса, конечно же, существует в видении у человека. Есть такой рубеж в космосе за которым нам ничего не видно, потому что свет от тех очень далеких мест еще не дошел до нашей планеты. Ученые там не видят ничего и, наверное, очень не скоро это изменится. Возникает вопрос: “Эта граница и есть конец космоса?”. На этот вопрос сложно дать ответ, потому что не видно ничего, но это не значит что там ничего нет. Возможно, там начинается параллельная Вселенная, а может и продолжение космоса, которого мы пока не видим, и никакого конца космоса нет. Существует еще версия о том, что космос замкнут сам в себя, то есть нет никакой стены, за которой больше ничего нет. Это схоже с тем, как люди в далеком прошлом думали, что земля имеет край и конец, но, как известно сейчас, это не так. Мы знаем, что Земля не бесконечна, но если вы будете идти по ней, то вы не увидите конца, все будет повторяться снова я снова. Возможно, так же устроен и космос, у которого нет конца.
Источник