Существует ли у Вселенной центр?
Наша Вселенная началась с Большого Взрыва, но это не означает, что мы правильно ее себе нарисовали. Большинство из нас представляют это как настоящий взрыв: когда все начинается с горячего и плотного, а потом остывает и охлаждается, пока отдельные фрагменты разлетаются все дальше и дальше. Но это же вообще не соответствует действительности. Поэтому и рождается вопрос: а есть ли у Вселенной центр? Действительно ли космическое фоновое излучение одинаково удалено от нас, куда ни посмотри? Ведь если Вселенная расширяется, должно же это расширение было с чего-то начинаться?
Давайте на мгновение задумаемся о физике взрыва и какой была бы наша Вселенная, если бы с него началась.
Первые этапы взрыва во время ядерного испытания «Тринити», спустя 16 миллисекунд после взрыва. Вершина огненного шара на высоте 200 метров. 16 июля 1945 года
Взрыв начинается в точке и быстро расширяется наружу. Самый быстро движущийся материал выходит наружу быстрее всего, а значит и распространяется быстрее всего. Чем дальше вы от центра взрыва, тем меньше материала вас догонит. Плотность энергии снижается по мере течения времени, но дальше от взрыва она падает быстрее, потому что на окрестностях энергетический материал более разреженный. Независимо от того, где вы находитесь, вы всегда будете в состоянии — если вас не уничтожит — реконструировать центр взрыва.
Но это не та Вселенная, которую мы видим. Вселенная выглядит одинаково на больших и малых расстояниях: те же плотности, те же энергии, те же галактики и т. п. Далекие объекты, которые удаляются от нас на больших скоростях, не совпадают возрастом с объектами, которые расположены ближе к нам и движутся с меньшими скоростями; они кажутся моложе. И на большом удалении объектов становится не меньше, а больше. И если мы посмотрим на то, как движется все во Вселенной, мы увидим, что несмотря на то, что мы видим на десятки миллиардов световых лет, мы реконструировали центр прямо там, где находимся.
Означает ли это, что мы, из всех триллионов галактик во Вселенной, оказались в центре Большого Взрыва? И что изначальный «взрыв» был настроен именно таким образом — с нерегулярными, неоднородными плотностями энергии, «точками отсчета» и загадочным свечением в 2,7 К — чтобы мы оказались в его центре? Как щедро было бы со стороны Вселенной настроить себя таким образом, чтобы мы оказались в этой невероятно нереалистичной точке на старте.
Но общая теория относительности подсказывает нам, что это не взрыв, а расширение. Вселенная началась с горячего, плотного состояния и расширялась именно ее ткань. Существует заблуждение, что это должно было начинаться с одной точки, но нет. Целая область имела такие свойства — заполненная веществом, энергией и пр. — и затем в действие вступала просто вселенская гравитация.
Эти свойства были одинаковыми везде и всюду — плотность, температура, число галактик и т. п. Но если бы мы могли это увидеть, мы обнаружили бы свидетельства развивающейся Вселенной. Поскольку Большой Взрыв происходил сразу и везде определенное время назад в некой области пространства, а эта область — все, что мы можем видеть, если смотрим с нашей точки зрения — мы видим область пространства, которая не слишком отличается от нашей собственной позиции в прошлом. Это сложно понять, но вы постарайтесь.
Галактики, свет которых добирался до нас миллиард лет, видны для нас такими, какими они были миллиард лет назад; галактики, которые проявляются нам спустя десять миллиардов лет, выглядят такими, какими они были именно такое время назад. 13,8 миллиарда лет назад Вселенная была полна излучения, а не вещества, и когда впервые сформировались нейтральные атомы, это излучение никуда не делось, остыло и прошло через красное смещение из-за расширения Вселенной. То, что мы видим как космический микроволновый фон, не только послесвечение Большого Взрыва, но его видно из любой точки Вселенной.
У Вселенной не обязательно будет центр. То, что мы называем «областью» пространства, в которой произошел Большой Взрыв, может быть и бесконечностью. Если центр и есть, он может быть буквально где угодно, и мы об этом не знали бы, потому что наблюдаем недостаточно Вселенной, чтобы получить полную информацию. Нам нужно было бы увидеть край, фундаментальную анизотропию (когда разные направления выглядят по-разному) в температурах и числах галактик, а наша Вселенная на самых больших масштабах кажется одинаковой везде и во всех направлениях.
Возможно, Вселенная имеет конечную форму и размер, но если это и так, то эта информация нам недоступна. Часть наблюдаемой нами Вселенной конечна, и эта информация в ней не заключена. Если вы представляете себе Вселенную как воздушный шар, буханку хлеба или что-нибудь еще по аналогии, не забывайте, что мы можем получить доступ лишь к крошечной части настоящей Вселенной. Все, что мы видим, это ее небольшая часть. И будь она конечной или бесконечной, она не перестает расширяться и разуплотняться.
Вселенная не расширяется в чем-то; она просто становится менее плотной.
Источник
Центр Вселенной: что это и где он находится
В поисках центра Вселенной: Freepick
Где искать центр Вселенной и можно ли его найти? Этим вопросом задаются не только дети, но и ученые, физики и астрономы, которые активно изучают космос. Загадочный центр они пока не нашли, но создали несколько теорий и продолжают поиски.
Что такое центр Вселенной и что там находится
Развитие науки происходит стремительно. Буквально полтысячелетия тому назад люди были уверены, что в центре Вселенной находится наша планета.
Ученые продолжали исследования небесных светил и сделали вывод, что даже в рамках Солнечной системы Земля не является центром. Позже выяснилось, что Солнечная система — часть галактики Млечный Путь, но не ее центр.
Теперь знаем, что нас окружает необъятная Вселенная, а мы ее часть. Но какова форма Вселенной и где находится центр этой системы? Для ответа на этот вопрос надо обратиться к событиям, которые происходили миллиарды лет назад.
Что такое вулкан и почему он извергается
Ученые утверждают, что начало Вселенной было связано с так называемым Большим взрывом. Большинство людей представляют его как обычный взрыв: когда все начинается с точки в горячем и очень плотном состоянии, а потом расширяется в стороны и остывает. В это время происходит удаление различных фрагментов-осколков друг от друга.
Как выглядит Вселенная, которая началась бы с такого события? Физики дали пояснение:
- Взрыв должен начинаться в одном пункте. Эта точка взрыва и была бы центром Вселенной. Потом волна должна быстро расширяться во все стороны.
- Обломки вещества двигались бы с разной скоростью. Самые быстрые сразу оказались бы снаружи.
- Чем дальше расстояние от центра взрыва, тем меньше там должно оказаться вещества.
- С течением времени плотность энергии везде становилась бы меньше, но дальше от центра она бы уменьшалась быстрее из-за рассеянности вещества на окраинах.
Почему Луна не падает на Землю: пояснения
Где бы в такой Вселенной ни находился тот, кто выжил после взрыва, он всегда бы смог отыскать его центр.
На просторах Вселенной: Freepick
После взрыва в космосе внешний слой вещества двигался бы вовне быстрее остальных, становясь менее плотным, теряя энергию быстрее остальных слоев и демонстрируя разные свойства на разных расстояниях от центра. Также взрыв всегда куда-то расширяется, а не растягивает само пространство, раздвигая границы Вселенной. Нашей Вселенной такое описание не подходит.
По наблюдениям ученых Вселенная выглядит так:
- Она одинакова на всех расстояниях: плотность и энергия далеко и близко равны.
- Объекты, которые на высокой скорости движутся далеко от нас, совсем не похожи на те, которые располагаются ближе и движутся медленнее. Они выглядят моложе.
- На больших расстояниях объектов не становится меньше, наоборот, их количество растет.
- Поиски центра до сих пор не увенчались успехом. Более того, продолжает казаться, что в центре находимся именно мы.
Движение Земли вокруг Солнца и вокруг своей оси
Могло ли быть так, что из триллионов галактик в центре Вселенной случайно оказался Млечный Путь? А что если тот самый Большой взрыв был подстроен так, чтобы сегодня мы могли об этом рассуждать?
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.
Почему звезды светятся и почему их не видно днем
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.
Магнитные бури: что это, как они влияют на человека
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.
Космическое пространство: Freepick
Что касается так называемого реликтового излучения (фоновое излучение, равномерно заполняющее Вселенную), которое, как считают некоторые ученые, исходит из центра, то и этому явлению есть объяснение:
Есть ли жизнь на других планетах: научные обоснования
- До Большого взрыва во Вселенной было больше излучения, чем материи.
- После первого формирования нейтральных атомов это излучение сохранилось, а потом охладилось и немного сместилось из-за расширения Вселенной.
- То, что наблюдаем как реликтовое излучение, можно считать не только остаточным свечением от Большого взрыва, но и обычным космическим явлением.
Ученые объясняют, что у Вселенной не обязательно должен быть точечный центр. То, что они называют «участком» в пространстве, где случился Большой взрыв, может быть бесконечным по размерам. Если такой центр есть, то он везде.
Кроме того, по части наблюдаемой нами Вселенной этой информации не получить. Только если бы ученые нашли край, можно было бы искать центр. Так как наша Вселенная на доступных нам расстояниях всюду выглядит одинаково, направление возможного поиска остается загадкой.
Есть ли жизнь на Марсе: пояснения, теории
Нет такого места, где Вселенная начала свое расширение после Большого взрыва. Есть только время старта расширения. Именно это и был Большой взрыв — условие, которое повлияло на всю Вселенную в момент времени.
Поэтому когда смотрим вдаль, то смотрим в прошлое. Все направления обладают примерно одинаковыми свойствами, поэтому космическая эволюция прослеживается назад так далеко, как далеко можем проводить наблюдения.
Таким образом, пока процесс расширения Вселенной продолжается, искать ее центр бессмысленно. В теории нельзя исключить остановку расширения, ведь если у объекта меняются размеры, то он не может быть бесконечным. Если вдруг расширение прекратится, то появится центр. Но находиться он будет совсем в другом месте, а не в том, с которого все началось.
Существует ли машина времени в действительности?
Современная наука утверждает, что центр Вселенной отсутствует и искать его бесполезно. Об этом говорят все результаты исследований астрономов, которые удалось получить на данном этапе развития научного знания. Своеобразным центром мы можем назвать не место в пространстве, а время, с которого Вселенная начала расширяться.
Узнавайте обо всем первыми
Подпишитесь и узнавайте о свежих новостях Казахстана, фото, видео и других эксклюзивах.
Источник
Где же расположен центр Вселенной?
В древние времена учёные и философы считали, что Земля является центром Вселенной. Но что же на самом деле? Где он располагается? Что в нём находится? И можно ли вообще его найти?
Теорий происхождения Вселенной достаточно много. Самая популярная модель существовала вплоть до XX века – это была концепция Иммануила Канта , заключавшаяся в том, что Вселенная одна, она статична и однородна, заполняет собой всё и вся и подчиняется законам классической механики Ньютона. Если судить с такой позиции, то центр Вселенной найти невозможно – ведь она – бесконечна! Но это мнение не совсем устраивало приверженцев теории Креационизма , которые считали, что Вселенная – дело рук Творца, а если Вселенная заполняет собой всё и вся, то где тогда место для Бога?! Ведь Он, согласно этой мысли, должен быть вне своего творения. Дабы не спорить с богословами и не провоцировать лишние конфликты, философы утверждали, что «Бог есть всё», то есть он везде и во всём, в каждом из нас.
Но в ХХ веке было доказано Эдвином Хабблом и другими многочисленными наблюдениями учёных то, что Вселенная расширяется (куда, кстати, — это очень хороший вопрос), а процесс расширения пошёл после Большого взрыва, но как же найти тогда центр Вселенной?! Некоторые полагают, что он находится в точке Большого взрыва. Во Вселенной постоянно происходит движение, не зря говорится, что «движение есть жизнь»: планеты вращаются вокруг звёзд, звёзды вместе с планетами – вокруг центра галактик, галактики тоже живут «дружными семьями» в скоплениях и тоже движутся с ними в сторону Великого аттрактора – гравитационной аномалии с очень высокой плотностью. Поскольку всё движется, Вселенная не может быть статичной, поэтому модель Иммануила Канта уже точно отпадает.
Итак, давайте разберёмся: а что является центром Вселенной? Центральной точкой, например, Солнечной системы является общий центр масс всех составляющих её объектов. Как вы уже догадались – это Солнце. У Млечного Пути тоже есть общий центр масс – ядро галактики.
Уж не является ли сам Великий аттрактор центром Вселенной? Учёные обнаружили, что в 250 миллионах световых лет от нас находится огромная гравитационная аномалия – место с очень высокой плотностью вещества, куда собираются все галактические скопления. Млечный Путь – не исключение: он тоже спешит на встречу со своими собратьями со скоростью 600 км/с, прихватив нас с собой! Учёные не могут понять, почему галактики движутся в сторону этой аномалии, ведь те галактики, которые приближаются к нему, разрываются чудовищной гравитационной силой, и всё, что от них остаётся – их вещество, сжатое и перемешанное с веществом других галактик. То есть аттрактор – это что-то вроде древа, ведь при таких процессах выделяется огромное количество энергии, которое снова излучается обратно во Вселенную, чтобы могли сформироваться новые галактики.
Но не все признают Великий аттрактор центром Вселенной. Галактики связаны друг с другом галактическими нитями, и по ним, точно по рекам, они стекаются в его сторону, ведь своей гравитационной силой он, подобно чёрной дыре, притягивает всё вокруг. Есть одно интересное мнение о том, что наша Вселенная, представляющая собой гигантский пузырь (а шарообразная форма – вполне естественна), столкнулась с другой вселенной, её пространственно-временная оболочка дала трещину, и теперь всё вещество из нашей Вселенной утекает в эту воронку.
Между галактическими нитями находятся войды – гигантские пустоты, где практически нет галактик. До сих пор войды хранят свои тайны и являются загадкой для учёных, а именно – почему так получилось, что эти области протяжённостью в десятки и даже сотни тысяч световых лет остались практически незаполненными? Однако если мы посмотрим на крупномасштабную структуру Вселенной, то увидим, что она напоминает собой губку.
Источник