Какова форма вселенной? Некоторые расчёты учёных поражают….
Наука в последнее время выдаёт интересные гипотезы о том, что Вселенная не бесконечна и имеет форму. Такие высказывания очень похожи на величайшие тезисы, которые монументально меняли понятия о месте человечества, занимаемое в этом мире. Самое известное такое открытие совершил Николай Коперник в 1543 году, установив, что Земля не является центром Вселенной.
Cпустя почти 500 лет, в 1920 году американский астроном Эдвин Хаббл показал что:
- галактики Вселенной не соприкасаются друг с другом;
- Вселенная возникла в результате Большого Взрыва;
- она не существовала всегда.
Может быть, сейчас мы в преддверии ещё одного открытия? И если это так, то перед нами встанут новые сложные задачи – что же находится за пределами границ Вселенной?
Каждый человек — хоть единожды в своей жизни задумывался о том, есть ли у нашей Вселенной начало и конец? А может она действительно бесконечна? Это один из самых сложных вопросов, на который нельзя дать точный ответ.
Учёные думают, что обе теории имеют шансы на жизнь. И у каждой из этих теорий есть как и последователи, так и оппоненты.
Очень сильно зависит выяснение истины от формы и размеров нашей Галактики.
Имеет ли форму Вселенная?
Учёные, изучающие космос, имеют три предположения о том, какую форму может иметь Вселенная. Но опять же, всё подчиняется кривизне пространства:
- является плоской, без кривизны, без границ;
- является открытой, обладает формой седла, без границ;
- является замкнутой, выглядит многомерной сферой, имеет границы.
Джон Мазер — лауреат Нобелевской премии, изучающий космос в Центре космических полётов имени Годдарда, НАСА, имеет такую позицию: судя по слежению за микроволновым излучением космоса можно сделать вывод, что Вселенная имеет плоскую форму без кривизны. Во всяком случае, в отслеживаемых границах.
«Вселенная плоская, как бесконечный лист бумаги. Вы можете продолжать двигать его бесконечно долго в любом направлении. И Вселенная везде будет такой же, как и здесь. То есть более или менее однородной».
Масштабы Вселенной
В границах наблюдаемого пространства, Вселенная тянется во все направления на 46,5 миллиарда световых лет, а в диаметре её протяжённость составляет 93 миллиарда тех же световых лет.
Как же так вышло? Нашей Вселенной всего 13,8 миллиарда лет. Здесь присутствует небольшой нюанс. 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». Он построен на измерении смещения звезды по отношению к объектам на её фоне.
- Множество учёных старающихся охарактеризовать космическую вселенную и ответить на эти вопросы, готовы к новым открытиям.
Наша родная Вселенная, которую мы считаем бескрайней, возможно, скоро прекратится считаться такой и встанет в ряд среди бессчётного количества таких же вселенных.
Источник
Есть ли край у Вселенной?
Обычному человеку сложно вообразить Вселенную. Она воспринимается, как нечто абстрактное и далекое. Конечно, каждый знает, что Земля круглая и далеко не единственная планета в космосе. Но насколько большое космическое пространство? Есть у него начало и конец, какие-либо границы?
Понятие о границах Вселенной
Согласно научным исследованиям, Вселенная не имеет границ. Когда речь идет о «краях» Вселенной, то подразумевается несколько иное понятие. Эти края нельзя каким-то образом ощутить или натолкнуться на них, будто на стену. Дело в том, что край в космическом отношении – это предел того, что человек способен увидеть. Для этого используется различное оборудование. Существует определенная грань, дальше которой ничего не видно. Однако это вовсе не означает, что на данной границе Вселенная резко обрывается. Принято говорить, что у Вселенной нет краев, но есть горизонты.
В космологии существует такое понятие, как наблюдаемая Вселенная. Под ним подразумевается часть Вселенной, прошлое которой видит наблюдатель. Дело в том, что за тот промежуток, когда сигналы из самой дальней точки Вселенной достигают Земли (то есть наблюдателя), Вселенная уже продвинется вперед на определенное время. Таким образом, то, что видит человек, уже произошло прежде. Та грань, которую способен увидеть человек, называется космологическим горизонтом. Все объекты, которые на нем расположены, обладают бесконечным красным смещением. На космологическом горизонте насчитывается около 500 миллиардов галактик и более.
Часть видимой Вселенной, которую можно изучать при помощи современных астрономических методов, именуется Метагалактикой. Приборы постепенно модернизируются, совершенствуются и вместе с этим увеличиваются размеры Метагалактики. Ученые могут только озвучивать гипотезы относительно того, что же находится за горизонтом Вселенной. Принято называть эти объекты внеметагалактическими. При этом Метагалактика может быть как практически всей Вселенной, так и лишь малой ее частью.
Hubble Ultra Deep Field — снимок «Хаббла». Справа — увеличенное изображение галактики в разных диапазонах
В теории гранью наблюдаемой Вселенной является космологическая сингулярность – это состояние, в котором находилась Вселенная, когда произошел Большой Взрыв. То есть, предполагается, что на протяжении какого-то времени Вселенная была статичной. Потом произошел Большой Взрыв, который спровоцировал расширение, длящееся до сих пор. Более того, считается, что в последнее время расширение Вселенной ускорилось.
Расширение Вселенной
На практике удалось рассмотреть только реликтовое излучение. Его происхождение тоже напрямую связано с теорией Большого взрыва – предполагается, что прежде Вселенная состояла из горячей плазмы. Современная наука сумела добиться наблюдения поверхности рассеяния. Пока это наиболее удаленный объект.
Раз Вселенная начала расширяться ускоренно, то это подтверждает наличие двух сил – гравитации и антигравитации. В рамках наблюдаемой Вселенной всемирное антитяготение преобладает над тяготением. Согласно имеющимся расчетам, диаметр той части Вселенной, которая подлежит наблюдению, составляет 93 миллиарда световых лет либо же это 28,5 гигапарсек. Тогда возникает закономерный вопрос: «Почему диаметр Вселенной 93 млрд. световых лет, если ученые определили ее возраст – 13,7 млрд. лет?».
Дело в том, что чем дальше расположены зоны Вселенной, тем быстрее происходит их расширение по сравнению со скоростью света. При этом быстрее перемещаются не сами объекты, а пространство, внутри которого они находятся.
Из всего вышесказанного получается, что если Вселенная так и будет расширяться в дальнейшем, все быстрее и быстрее, то в определенный период остальные галактики, которые не входят в Сверхскопление галактик, пересекут горизонт Вселенной. Соответственно, их больше невозможно будет рассмотреть.
Можно ли добраться до края Вселенной?
Учитывая все особенности Вселенной, существует ли возможность того, что человек когда-нибудь доберется до ее границ? Данный вопрос можно назвать и очень простым, и сложным одновременно. На сегодняшний день краем вселенной считается самая удаленная область, которую можно разглядеть при помощи телескопа, а это – около 15 миллиардов световых лет. Чтобы заглянуть дальше, придется подождать изобретения еще более мощных телескопов.
Однако в любом случае добраться туда не получится, даже если бы космические аппараты передвигались со скоростью света. Например, расстояние в 300 тысяч километров является мизерным в масштабах космического пространства. Свет от Солнца до Земли доходит за восемь минут. Так, если подача света прекратится, то человечество узнает об этом только спустя 8 минут. Таким образом, изображение Солнца – это то, как оно выглядело в прошлом. Из-за этой особенности Вселенная заполучила название «машина времени».
Например, от звезды Проксима Центавра (ближайшая к Солнцу) свет идет на протяжении 4 лет. Андромеда (крупная галактика, близко расположенная по отношению к Млечному Пути) посылает сигналы 2 миллиона лет. Что касается границы Вселенной, то ни один космонавт не способен преодолеть расстояние в 15 миллиардов лет, соответственно, невозможно совершить путешествие к границе. Кроме того, космические корабли не способны преодолеть скорость света или даже приблизиться к таким показателям (при текущем уровне развития).
В науке о космическом пространстве принято говорить, что у Вселенной нет краев, но есть горизонты. Космологический горизонт – это грань Вселенной, которую способен увидеть человек при помощи наиболее мощного телескопа. Часть наблюдаемой Вселенной называется Метагалактикой. С появлением нового оборудования Метагалактика будет расширяться. Также этот вопрос тесно связан с расширением Вселенной – в будущем возможно, что удаленные галактики уйдут за видимый горизонт. Добраться до края Вселенной невозможно, поскольку расстояние до самой отдаленной видимой области составляет около 15 миллиардов лет.
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник
Границы Вселенной: есть ли они
Вселенная вечна, бесконечна, неизменна. Об этом говорили на протяжении тысячелетий, так считают многие ученые и сегодня. А как все обстоит в реальности? Ответа нет, естественно, есть лишь только предположения.
1. Размер
Говорить о величине Вселенной сегодня мы можем лишь на основе имеющихся научных данных. Кто-то, конечно, может опираться на традиции, религию, эзотерику. Но проверить все это мы не в состоянии.
Так вот, реальный возраст Космоса – почти 14 млрд световых лет. Опираясь на этот показатель, мы можем судить о действительном масштабе Вселенной. Получается, что радиус видимого пространства и составляет эту величину.
С другой стороны, необходимо учитывать тот факт, что дальние объекты ускоренно удаляются от нас. Наиболее удаленные убегают со скоростью, превосходящей световую. Значит, мы никогда не увидим те объекты, которые находятся за границей наблюдения. Ведь всю информацию мы получаем на основании излучения, оставленного телами. А они, как говорит физика, никак не способны превзойти 300 тыс. км/сек.
Исходя из расчетов, Вселенная, какой мы ее знаем, должна быть радиусом не менее 40-60 млрд св. лет.
2. Неизменность
Долгое время считалось, что Космос стабилен и постоянен. На сегодня так уже не думают. Благодаря Эйнштейну и другим физикам начала-середины 20 века выяснилось, что всё относительно.
А еще и эффект энтропии имеется, который с каждым моментов времени все делает более хаотичным и нестабильным. Напомню: энтропия подразумевает стремление системы к максимальному беспорядку с течением времени. Первое состояние объекта, обычно, максимально стабильно и устойчиво. Так, до Большого Взрыва существовал всего один микрообъект нереальной плотности, массы и микроразмера. Потом баланс пошатнулся и возникла наша Вселенная.
Со временем она будет становиться все менее устойчивой.
3. Вечность
Другое утверждение: Вселенная вечна. Но, ученые доказали, что наш мир когда-то возник. Может ли что-то быть вечным, если имеет начало? Вопрос философский, но ответ очевиден.
Более того, известно, что будущее нашей Вселенной будет совсем другим, нежели текущее ее состояние. Многие варианты развития предрекают ее кончину. Либо она разорвется из-за усиления действия темной энергии, либо она обратно сожмется в сингулярность, либо расширится до таких размеров, когда на расстоянии в миллиарды километров не встретишь двух атомов.
4. Бесконечность
С данным утверждением несколько сложнее. Ни один ученый не скажет вам с уверенностью, что Вселенная ограничена в размерах. Да, есть видимый предел наблюдения. Но, это отнюдь не означает, что за этими границами ничего нет.
Сложно себе представить что-то бесконечное. Да и вообще тогда теряется смысл нашего существования в бесконечности. С другой стороны, и ограниченность предположить никто не решается.
Вопрос остается открытым. А если принять во внимание идею Мультивселенной, то и вообще можно потеряться в реальных масштабах Космоса.
Получается, о Вселенной мы знаем не так много. Говорить о ее размерах можно лишь условно. Будущие исследования, вероятно, раскроют больше деталей о ней.
Источник
Есть ли у Вселенной границы и на что они могут быть похожи
Выйдя на ровное чистое плато и попытавшись заглянуть за горизонт с помощью бинокля или даже телескопа, вы увидите ту же тонкую линию, где небо сливается с землей. Эта граница называется видимым горизонтом и обуславливается она не зоркостью глаза и не оптической силой прибора, а искривлением земной поверхности. Видимый горизонт есть и у нашей Вселенной, но в отличие от горизонта земного, он связан не столько с геометрией пространства, сколько с излучением, доходящим до нас из космических глубин.
То, что мы условно именуем границей Вселенной, это всего лишь та часть пространства, откуда свет успел к нам добраться, ее еще называют объемом Хаббла.
Но что находится за ее пределами и вообще, есть ли у нашей Вселенной истинная граница и если есть, то на что она похожа?
Многие из астрофизиков склоняются к тому, что у Вселенной нет границ в привычном понимании этого слова, но всё же при этом она конечна, ибо в противном случае макрокосмос должен был бы находиться в стабильном состоянии.
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.
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.
Так конечна ли Вселенная?
Если изначальное количество энергии было определенным, то можно говорить о некой ограниченности мироздания, но это не равнозначно ограниченности пространства. Возможно, мы бы смогли открыть эту тайну, если бы нашли способ перемещаться быстрее скорости света или обойти ход времени. А так, кто знает, может быть граница мироздания как раз там, где заканчивается физика и само преодоление рубежа возможно только при переходе на более высокий уровень сознания.
Источник