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
Спросите Итана: есть ли у Вселенной центр?
Вселенная выглядит примерно одинаково по всем направлениям, но удалённые галактики выглядят болеем молодыми и менее эволюционировавшими, чем те, что находятся ближе
Мы знаем, что наша Вселенная началась с Большого Взрыва, но это не значит, что мы все правильно его себе представляем. Большая часть людей представляет себе его, как взрыв: когда всё началось с горячего и плотного состояния, а потом расширялось в стороны и остывало, в то время, как различные фрагменты-осколки удалялись друг от друга. Но, какой бы ни была эта картина притягательной, она неверная. Наш читатель задаёт связанный с этим вопрос?
Интересно, как получается, что у вселенной нет центра и реликтовое излучение отдалено в любую сторону на равное от нас расстояние. Мне кажется, что если вселенная расширяется, то всегда можно найти место, откуда она начала расширяться.
Давайте для начала подумаем о физике взрыва, и о том, какой бы была наша Вселенная, если бы она началась со взрыва.
Первые стадии взрыва во время ядерного испытания Тринити, 16 миллисекунд после детонации. Верхняя часть взрыва достигла 200 м.
Взрыв начинается в определённой точке и быстро расширяется во все стороны. Самые быстро движущиеся обломки двигаются наружу быстрее остальных. Чем дальше вы находитесь от центра взрыва, тем меньше материала долетит до вас. Плотность энергии со временем повсеместно уменьшается, но дальше от центра взрыва она уменьшается быстрее, поскольку на окраинах взрыва материал более рассеянный. Неважно, где вы находитесь – если взрыв вас не уничтожил, вы всегда сможете реконструировать центр взрыва.
Крупномасштабная структура Вселенной меняется со временем, небольшие несовершенства вырастают и формируют первые звёзды и галактики, затем сливаются вместе, формируя крупные, современные галактики, видимые нам сегодня. Заглядывая на дальние дистанции, мы видим более молодую Вселенную, такую, каким был наш местный регион в прошлом.
Но мы наблюдаем не такую Вселенную. Она одинаково выглядит на дальних и ближних расстояниях: та же плотность, та же энергия, то же количество галактик. Удалённые объекты, двигающиеся от нас с большей скоростью, не выглядят схожими по возрасту с теми, что расположены ближе к нам и двигаются медленнее; они выглядят моложе. На дальних расстояниях объектов не становится меньше, их становится больше. А если взглянуть на схему движения во Вселенной, мы увидим, что несмотря на то, что мы можем заглянуть на десятки миллиардов световых лет, центр неизменно оказывается рядом с нами.
Сверхскопление Ланиакея, расположение Млечного Пути в котором показано красным, представляет собой всего лишь одну миллиардную объёма наблюдаемой Вселенной. Если Вселенная началась в результате взрыва, то Млечный Путь должен был быть рядом с центром
Значит ли это что мы, из триллионов галактик Вселенной, случайно оказались в центре Большого Взрыва? И что изначальный взрыв был подстроен именно таким образом, и были учтены нерегулярные, негомогенные плотности, энергии, и загадочное свечение температурой 2,7 К? Какой мелочной была бы Вселенная, если бы она была подстроена таким нереалистичным образом с самого начала.
Взрыв в космосе заставил бы внешние слои материала двигаться вовне быстрее остальных, что означает, что они становились бы менее плотными, теряли бы энергию быстрее других и демонстрировали разные свойства по мере удаления от центра. Также взрыву нужно было бы расширяться куда-то, а не растягивать само пространство. Наша Вселенная такому описанию не соответствует.
Вместо этого, Общая теория относительности предсказывает не взрыв, а расширение. Вселенная, начавшаяся с горячего, плотного состояния, у которой расширяется сама её ткань. Существует заблуждение, что это процесс начинался с одной точки – это не так! Существовал регион космоса с такими свойствами, наполненный материей, энергией и т.п., а затем Вселенная начала свою эволюцию под влиянием законов гравитации.
У неё повсюду схожие свойства, включая плотность, температуру, количество галактик, и т.п. Если мы выглянем наружу, то найдём свидетельства эволюционирующей Вселенной. Поскольку Большой взрыв случился повсюду одновременно конечное время назад на целом участке космоса, и мы можем наблюдать только этот участок, то когда мы смотрим с нашей точки наблюдения, мы видим участок пространства, не очень сильно отличающийся с нашего местоположения в прошлом.
Заглядывать на космические дистанции – значит, заглядывать в прошлое. Мы живём спустя 13,8 млрд лет после Большого взрыва, но Большой взрыв случился и во всех других доступных для наблюдения местах. Время распространения света до других галактик означает, что мы видим эти удалённые регионы такими, какие они были в прошлом.
Галактики, свету которых потребовался миллиард лет на то, чтобы дойти до нас, выглядят такими, какими они были миллиард лед назад! 13,8 млрд лет назад во Вселенной преобладало излучение, а не материя, и когда во Вселенной впервые сформировались нейтральные атомы, это излучение осталось, а потом охладилось и испытало красное смещение из-за расширения Вселенной. То, что мы наблюдаем в качестве реликтового излучения – это не только остаточное свечение от Большого взрыва, но это излучение можно увидеть с любого места Вселенной.
Только несколько сотен микрокельвинов – несколько частей в 100000 – отделяют самые горячие участки от самых холодных на схеме реликтового излучения.
У Вселенной не обязательно есть центр; то, что мы называем «участком» пространства, в котором произошёл Большой взрыв, может быть бесконечного размера. Если центр есть, он буквально может быть везде, и мы бы об этом не узнали; части наблюдаемой нами Вселенной недостаточно для того, чтобы это узнать. Нам нужно было бы увидеть край, фундаментальную анизотропию (где разные направления отличаются друг от друга) по температурам и количеству галактик, и наша Вселенная, на крупнейших масштабах, на самом деле выглядит одинаково везде и во всех направлениях.
Логарифмическое изображение наблюдаемой Вселенной в представлении художника
Не существует места, с которого Вселенная начала расширяться из-за Большого взрыва; существует время, с которого Вселенная начала расширяться. Именно это и есть Большой Взрыв – условие, влияющее на всю наблюдаемую Вселенную в определённый момент. Поэтому смотреть на дальние расстояния во всех направлениях – значит, смотреть в прошлое. Поэтому у всех направлений примерно одинаковые свойства. И поэтому нашу историю космической эволюции можно отследить назад, так далеко, как далеко могут заглянуть наши наблюдения.
Галактики, похожие на Млечный Путь, и их прошлое
Возможно, у Вселенной конечный размер и форма, но если так – эта информация нам недоступна. Часть доступной нам для наблюдений Вселенной конечна, и та информация внутри этой части не содержится. Если вы будете представлять Вселенную в форме шарика, батона или другой понравившейся вам аналогии, помните, что у вас есть доступ только к крохотной части настоящей Вселенной. То, что мы наблюдаем – это нижний предел того, что там есть. Она может быть конечной, может быть бесконечной, мы уверены только в том, что она расширяется, у неё уменьшается плотность, и чем дальше мы смотрим, тем глубже в прошлое можем заглянуть. Как сказала астрофизик Кэти Мэк:
Вселенная расширяется так, как расширяется ваше сознание. Оно ведь не расширяется куда-то; вы просто становитесь менее тупым [dense (англ.) – «плотный», а также «тупой» / прим. перев.]
Источник