Правда ли, что Вселенная на 99% состоит из пустоты?
Все мы знаем, что абсолютно все видимое и невидимое во Вселенной состоит из атомов (темная материя не в счет, так как никто толком не знает, из чего она состоит). Каждая такая частица содержит в себе ядро и электроны, которые крутятся вокруг него, будучи связанными с ядром благодаря электромагнитному взаимодействию. Однако ядро атома настолько мало, что если мысленно себе представить растянутый до размеров футбольного поля атом, то его ядро будет иметь размер всего лишь с маковое зерно. Для чего атому нужно столько лишнего пространства и правда ли, что наша Вселенная на 99% состоит из пустоты?
Возможно, Вселенная на 99 % состоит из пустоты. Почему же это так?
Почему мы не можем ходить сквозь стены?
Несмотря на то, что большую часть атома составляет пустота, крошечные его составляющие — электроны, играют весьма важную роль в “заполнении” этой пустоты. Так, хотя электронов в атоме обычно совсем немного, их поведение сродни большой стае птиц, в которой при синхронном движении нет какой-либо четкой границы. Все, что мы можем видеть при таком движении, представляет из себя хаотично изменяющуюся неопределенную форму. Электроны, постоянно меняя свое расположение в атоме, движутся строго по уравнению, которое в XX веке впервые описал знаменитый ученый Эрвин Шредингер. Да-да, тот самый ученый, который любил ставить квантовые опыты над кошками.
Танцуя внутри атома, электроны могут получать и отдавать поступающую извне энергию. Именно поэтому свет не способен проникнуть сквозь стену, так как электроны атомов стены попросту забирают энергию света, отдавая ее спустя небольшой промежуток времени. Благодаря подобному явлению приема и отдачи света, находящаяся рядом с вами стена кажется твердой и непрозрачной.
Может ли Вселенная быть пустой?
Вселенная славится объектами, которые способны удивить своими колоссальными размерами любого земного скептика. Так, самым большим объектом в изученной нами части Вселенной признан объект, названный астрономами Великой стеной Геркулес — Северная Корона. Гигантская структура простирается аж на целых 10 миллиардов световых лет и представляет из себя огромное количество собранных вместе галактик разных форм и размеров.
Великая стена Геркулес — Северная Корона простирается более чем на 10 миллиардов световых лет
По сравнению с гигантской структурой, наша Солнечная Система представляется маленькой точкой, затерянной где-то далеко на краю галактики Млечный Путь. Несмотря на это, гравитационное поле нашего Солнца (и не только его, но и других звезд Вселенной) в несколько тысяч раз превышает его собственные размеры. Благодаря такой мудрой настройке, планеты могут вращаться вокруг орбит своих звезд, не опасаясь улететь куда-то далеко в глубокий космос.
Движение электронов в атоме схоже с хаотичным движением птиц в стае
Похожая ситуация возникает и внутри атома. Соотношение размеров электронов, атомного ядра и расстояний между ними крайне напоминает соотношение размеров космических тел и их расстояний в макромире. Иными словами, огромные расстояния внутри атома могут пролить свет на вопрос о возможной пустоте Вселенной.
Если это так, то Вселенная действительно на 99 % состоит из пустоты, в то время как 1 % всей видимой глазу материи создает известный нам окружающий мир. Несмотря на этот невероятный факт, все это огромное “ничего” вмещает в себя множество невидимых и еще неизученных сил, которые, возможно, мы однажды сможем обуздать.
Если вам понравилась данная статья, приглашаю вас присоединиться к нашему каналу на Яндекс.Дзен, где вы сможете найти еще больше полезной информации из области популярной науки и техники.
Источник
Самое жуткое место во Вселенной — войд Волопаса
Семьсот миллионов световых лет практически ничего — это самое пустое место в наблюдаемой Вселенной. Великая пустота уже почти 40 лет озадачивает ученых, заставляя выдвигать самые необычные гипотезы о ее природе.
Когда по ночам вы смотрите на небо, может создаться впечатление, что звезды бесконечно рассыпаны по космосу равномерным образом. Но известно, что это не так. Звезды собраны в галактиках, а галактики группируются вместе, формируя гравитационно связанные скопления. В целом ситуация такова, что соседние галактики расположены относительно близко друг к другу (в космических масштабах), а пустота простирается не на очень большие области пространства.
Однако есть один особый случай, известный как войд Волопаса. Это невероятных размеров область пустого пространства, не наблюдаемая где-либо еще в известной нам Вселенной.
Эта область была открыта в 1981 году астрономом Робертом Киршнером и его командой. Войд Волопаса иногда называют Великой пустотой — это огромный сферический регион пространства, в котором находится крайне мало галактик. Он расположен примерно в 700 миллионах световых лет от Земли, в направлении созвездия Волопаса (отсюда и название). Изначально астрономы рассказали о своем удивительном открытии в статье «Пустота в миллион кубических мегапарсек в Волопасе» (A million cubic megaparsec void in Bootes).
Довольно пустая пустота
В диаметре эта сверхпустота составляет 330 миллионов световых лет, что, в свою очередь, равняется 0,27% от диаметра наблюдаемой Вселенной (93 миллиарда световых лет в поперечнике). Объем этого региона — примерно 236 тысяч кубических мегапарсек. Другими словами, это самая крупная известная пустота во Вселенной.
Вскоре после открытия войда Волопаса астрономы стали замечать, насколько уникальна эта область. Сначала они смогли найти всего восемь галактик в ней, но дальнейшие наблюдения помогли обнаружить 60 галактик в огромном пространстве диаметром в четверть миллиарда световых лет. По словам астронома Грега Олдеринга, если бы в центре войда Волопаса находился Млечный Путь, мы бы узнали о существовании других галактик только в 60-х годах XX века.
Для сравнения: у нашего родного Млечного Пути есть около двух дюжин соседок в области пространства всего в три миллиона световых лет в поперечнике. Учитывая, что в среднем расстояние между галактиками во Вселенной состовляет несколько миллионов световых лет, то в таком огромном пространстве, как войд Волопаса, при аналогичной плотности было бы около 10 тысяч галактик.
Словно мыльные пузыри
Естественно, ученым не терпится узнать, как могла образоваться такая аномальная область пространства. Компьютерные модели предполагают, что пустоты меньшего размера — встречающиеся гораздо чаще — сформировались после сближения галактик, в результате гравитационного взаимодействия. Из-за этого соседние регионы опустели, а так как этот процесс усиливается, области становятся больше.
Однако это никак не объясняет существование войда Волопаса. С рождения Вселенной прошло недостаточно времени для того, чтобы гравитационные силы «очистили» пространство такого масштаба.
Попытки найти объяснение привели к разработке новой теории, предполагающей, что сверхпустоты образуются в результате слияния более мелких пустот. Олдринг как-то заметил, что галактики, находящиеся в пустотах, принимают любопытные формы трубчатой структуры, и это, похоже, важная зацепка. Кроме того, он предположил, что войд Волопаса образовался после слияния меньших пустот — подобно тому, как мыльные пузыри сливаются в один большой пузырь. Что касается «трубчатых» галактик, то, скорее всего, это остатки границ между меньшими пустотами.
Также можно предположить еще более радикальный вариант развития событий, который едва ли рассматривался в научной литературе. Так, войд Волопаса мог образоваться в результате расширения цивилизации третьего типа по шкале Кардашева. В процессе колонизации «пузырь» цивилизации расширяется в направлении от родной системы цивилизации, которая затеняет каждую звезду (а затем и каждую галактику) на своем пути, закрывая ее сферой Дайсона. Это могло бы объяснить и достаточно ровную сферическую форму пустоты. Учитывая то, что войд Волопаса находится примерно в 700 миллионах световых лет от Земли, а разумная жизнь во Вселенной могла возникнуть около четырех миллиардов лет назад, у такой древней цивилизации было предостаточно времени для осуществления этой удивительной космологической инженерии. Да, это чистого рода спекуляция, но, учитывая странность самого феномена, можно рассматривать и такую гипотезу.
Страшное и пустое место
Природа пустоты предоставляет пищу для размышлений. Безусловно, посетители этой области были бы, мягко говоря, ошеломлены такой изоляцией, учитывая экстремальные расстояния между галактиками, и видом далекого космоса, который бы выглядел «чернее черного».
Более того, войд Волопаса, вероятно, самый «идеальный» вакуум в космосе, на эффекты которого также стоит обратить внимание. В нем редко встречались бы не только камни и пыль, но и разного рода частицы. Для взаимодействия частиц в этой огромной пустоте могут уйти эпохи, если это там вообще возможно.
Чрезвычайно низкая плотность вещества в этой области космоса означает, что при попадании в него какой-то «структуры» — нейтрино, например — с одной стороны, она будет выглядеть абсолютно так же на выходе сотни миллионов лет спустя. То же касается и фотонов. Частицы вещества с гораздо большей массой, чем нейтрино и фотоны, будут естественным образом притягиваться к краям пустоты. Из-за этого свойства сохранения состояния войд Волопаса однажды можно рассматривать как идеальную капсулу времени.
Как бы то ни было, открытие сверхпустоты сильно повлияло на традиционное космологическое мышление. С тех пор астрономы неоднократно пересматривали свое понимание формирования галактик, учитывая то, что известно о крайне неравномерном распределении вещества во Вселенной.
В конце концов, войд Волопаса — еще одно скромное напоминание о безграничности космоса. Вселенная, которую мы видим, невообразимо огромна для нашего понимания, а наше место в ней удивительно мало и незначительно — микроскопическая вспышка в исполинском пространстве. Но насколько бы одинокими мы ни казались сами себе на нашей маленькой голубой точке, во всяком случае, у нас есть возможность созерцать звездный пейзаж, когда мы обращаем взгляд на небеса.
Источник
Что было до вселенной?Пустота?Но из чего она?Как из ее мог появится мир,если там ничего не было?
Я полагаю, что до Начала Начал, то есть, не до Большого Взрыва, за который прячутся физики и астрофизики в своих теориях рождения Вселенной, а до действительного Начала Начал, которое представляло собой генерацию колоссального количества фундаментальных элементарных частиц Материи и Энергии, Мироздание представляло собой только единственную сущность — это Фундаментальное Пространство — бесконечное Пространство, как в протяжённости, так и во времени, Пространство, которое с физической точки зрения является абсолютной пустотой, но в действительности таковой не является. В математике такая бесконечность называется — актуальная бесконечность. Но в отличие от математической актуальной бесконечности Фундаментальное Пространство является сущностью, или можно сказать имеет сущность, и сущность эта нематериальна. Многие между понятиями/определениями Сущность и Материя ставят знак равенства, но это неверно, понятие Сущность значительно шире, и нужно исходить из того, что сущность — это всё, что реально существует, не привязывая это определение к Материи, имеющей элементарную атомарную структуру. Сущность — это всё, что реально существует независимо от природы и качеств этой сущности. Теперь зададимся вопросом — а Пространство реально существует? Для меня лично такой вопрос выглядит парадоксальным. Конечно Пространство трёхмерной пустоты существует — оно везде вокруг нас, мы все в нём живём со своими трехмерными телами, это наш общий дом, в нём находится не только каждый из нас, в Фундаментальном Пространстве находится вся наша колоссальная Материальная Вселенная. Но насколько она колоссальна в сравнении с бесконечным Фундаментальным Пространством? Осознание этого зависит только от нашего абстрактного воображения и степени масштабирования. Давайте представим всю нашу Материальную Вселенную (МВ) целиком в Фундаментальном Пространстве(ФП), так что она будет занимать одну его четверть. Представили. Но мы можем увеличить масштаб, так, что вся наша МВ будет занимать всего лишь одну десятую часть ФП, одну сотую, одну тысячную, одну сто-тысячную, одну миллионную, и так до бесконечности — ведь Фундаментальное Пространство Бесконечно. Мне кажется уже можно сделать вывод, кто на самом деле Колосс в системе Мироздания, что фундамент Мироздания, а что его плод. Остаётся только выяснить, а кто или что — Творец/Создатель этого плода — нашей Материальной Вселенной. Но не буду забегать вперёд, а для более лучшего понимания вопроса сделаю маленький, но принципиальный экскурс как развивалось в истории представление человечества о системе Мироздания.
С античных времён и до эпохи Возрождения/Ренессанса 16 века господствовала Геоцентрическая система Мироздания древнегреческого учёного/философа Птолемея. В этой системе её центром и доминирующей сущностью была определена Земля, а все остальные небесные тела: Солнце, Луна, планеты солнечной системы, звёздочки — были названы небесными светилами и определены в сателлиты Земли, вращающиеся вокруг неё. Таким образом, главная доминирующая сущность Мироздания была совсем рядом с человеком, буквально под его ногами. Но с точки зрения современной астрономии и астрофизики — главной сущностью Мироздания был объявлен совершенно микроскопический ничтожный объект в миллионы раз меньший даже своего Солнца, о чём не знали древние люди.
В 16 веке великому польскому астроному, математику, инженеру Николаю Копернику в ходе философских размышлений пришла диалектическая мысль — а что если не Солнце вращается вокруг Земли, а Земля вращается перед Солнцем вокруг своей оси, и это причина сменяемости дня и ночи? И Коперник наблюдая за светилами без телескопа (тогда ещё их не было) делая математические расчёты доказал, что его гипотеза верна, а заодно по ходу ешё открыл и доказал что Земля ешё вращается вокруг Солнца, что является причиной смены времён года. Немногим спустя уже итальянский великий астроном, физик и инженер Галилео Галилей, ознакомившись с монографией Коперника, наблюдая за светилами в первый в Мире телескоп собственноручного изготовления, подтвердил верность теории Коперника. И таким образом, Геоцентрическая система Птолемея была сброшена с пьедестала новой Гелео-центрической системой Мироздания Коперника — Галилея. В результате доминирующая сущность Мироздания, его Центр — ушли из под ног человека уже достаточно далеко, и центром и доминирующей сущностью было объявлено Солнце — объект уже достаточно крупный, но насколько мы теперь уже знаем, составляющий лишь одну трёх- миллиардную часть нашей галактики «Млечный путь».
Некоторое время спустя итальянский философ эпохи ренессанса Джордано Бруно ознакомившись с трудами Коперника и Галилея, пошёл ещё значительно дальше их, предсказав и описав Полицентрическую систему Мироздания, в которой были предсказаны действительные параметры звёзд сопоставимые с Солнцем, и каждая из звёзд была объявлена центром своей звёздно-планетарной подсистемы, а вся совокупность звёздных подсистем была объявлена Вселенной, со множеством локальных центров внутри. Отсюда и название Поли-центрическая система. Данная гипотеза долго пробивала себе дорогу на олимп, и по пути, например, была поддержана и доработана Ньютоном, и многими последующими физиками и астрономами, и где-то к концу 18 века — началу 19 ого она окончательно скинула с пьедестала Гелиоцентрическую систему Коперника Галилея. В результате этого доминирующей сущностью Мироздания была объявлена вся Вселенная со множеством локальных центров. Таким образом, доминирующая сущность стала колоссальной в сравнении с прежней, и ушла ещё значительно дальше от человека. В общем-то, в развивающемся виде Полицентрическая система Мироздания является до сих пор общепринятой в науке.
А теперь вернёмся к существу вопроса. Из исторического экскурса видно, что с каждой сменой системы Мироздания в мировоззрении человечества доминирующая сущность Мироздания всё дальше и дальше уходила от человека, и становилась несопоставимо колоссальнее предыдущей, и тем самым становилась всё ближе к истине. Является ли истиной и по ныне действующая Полицентрическая система Мироздания? Я лично так не считаю, и в настоящее время разрабатываю новую теорию Фундаментально — Пространственной системы Мироздания. В данной системе доминирующей сущностью Мироздания является Фундаментальное Пространство (ФП), его колоссальность, в сравнение с которой меркнут масштабы нашей Материальной Вселенной, я представил абстрактно, но понятно, в первом абзаце данного эссе. Я считаю, что ФП — это корневая базовая сущность всего Мироздания, его фундамент, на котором базируются все теоретически возможный материальные сущности Мироздания, в том числе и наша Материальная Вселенная, которая находится как объект в данном Фундаментальном Пространстве. Необходимо понимать, что Фундаментальное Пространство — это никакое не Сверх-Пространство или Над-Пространство — это наше обычное родное Пространство — одно на всё Мироздание. В моей системе Мироздания нет никакой фантастической чуши, которую можно вычитать не только у любителей фантастики и физиков любителей, но и популяризаторов науки с учёными степенями. Моя система — это просто новый взгляд на реально существующие обстоятельства.
Мною были введены новые термины, не применяемые в Полицентрической системе. Это было сделано мною потому,что в прежних терминах новый взгляд на систему невозможен. Во первых «Мироздание» — хорошо забытое старое (древняя философия и астрономия, религия, теология). Во-вторых, определение «Материальная Вселенная (МВ)«. А прежний термин одним словом «Вселенная» я исключил из применения совсем, в связи с его размытостью, неконкретностью — непонятно он означает сущность только в пределах нашей Материальной Вселенной или плюс охватывает всё бесконечное Фундаментальное Пространство за её пределами. Разные люди и разные учёные понимают это по разному. Термин «Материальная Вселенная (МВ) — обозначает конкретно — космическую, глобальную, материальную, энергетически замкнутую систему в пределах её границ в Пространстве. Термин «Мироздание» обозначает максимум, то есть, совокупность всех сущностей и систем. И последний новый принципиальный термин «Фундаментальное Пространство» — означает бесконечную пустоту (с физической точки зрения), в которой находится как объект наша МВ, и теоретически могут находится ещё другие МВ. ФП — одно единое для всех возможных МВ. Нужно понимать, что находясь в Фундаментальном Пространстве наша МВ не вытеснила его своим объёмом, как иную среду. Внутреннее Пространство нашей МВ — это часть Фундаментального Пространства занятая нашей МВ, залитая Физическим Пространством электромагнитных и гравитационных полей нашей Вселенной, в котором рассыпаны её космические тела. Заполнение Пространства Физическим Пространством нашей МВ можно образно сравнить с растворением заварки чая в стакане с кипятком. Поэтому отделить Физическое Пространство от Пространства Фундаментального даже в воображении многим довольно сложно, но это безусловно две разных сущности — Физическое Пространство — это материальная среда нашей МВ, а Фундаментальное внутреннее Пространство нашей МВ — это нематериальная сущность и трехмерная Пустота и часть ФП, занятая Физическим пространством нашей МВ. Данный дуализм Пространства — это в современной науке «терра инкогнито» в связи с недоступностью пока свойств его нематериальной сущности к изучению физическими приборными методами, так как Фундаментальное Пространство не вступает с материальным Миром в физические взаимодействия. И ещё в науке в большинстве по отношению к Пространству бытует тривиальное, заурядное отношение, как к мерности, а не как к сущности. Между Пространством и Объёмом ставят знак равенства. Вот в моём ответе по следующей ссылке содержится полное доказательство что трёхмерное Пространство пустоты — это сущность, а не мерность Мир строго материален или есть не материальный мир, какая-то энергия, до которой учёные ещё не добрались?
И ещё, сторонники вульгарного материализма придерживаются теорий, что до рождения нашей Материальной Вселенной не было ни Пространства ни Времени. А затем появились материальные объекты и появилось Пространство, как расстояния между ними, и Время, как длительность их процессов. Я лично считаю это галиматьей, и утверждением порядка, что сначала появились рыбы, и затем они создали море — среду своего обитания. Отсутствие Пространства даже представить невозможно, как и его окончательное завершение — и то, и другое ситуации абсолютно невозможные. Фундаментальное Пространство — это единственная сущность Мироздания, которая представляет собой актуальную бесконечность и в протяжённости и во времени, то есть, единственная безначальная сущность, которая была всегда, не имеет ни концов ни начал, и является главной глобальной загадкой Природы. Таким образом, мы подошли к тому, что было время, когда в Мироздании не было не только нашей Материальной Вселенной, а не было вообще Материи в виде элементарных частиц, а было лишь одно пустое бесконечное Фундаментальное Пространство. И на вопрос, кто или что создало Материю в данной ситуации существует исключительно только два ответа — это либо Бог-Создатель, либо само Фундаментальное Пространство. Я лично поддерживаю вторую версию, и считаю, что религиозный Бог — это интуитивное восприятие Пространства древними мудрецами, которые наделили его качествами личности, а художники придали ему черты человеческого образа. Творец-Создатель нашей Материальной Вселенной — Фундаментальное Пространство.
Предположительно совершено это было посредством генерации колоссального количества фундаментальных элементарных частиц Материи и Энергии в реликтовом поле Пространства — так называемой Точке Сингулярности, которая является переходной формой от нематериального к материальному, то есть имело энергию поля, но не имело в себе вообще никаких элементов дискретной материи и энергии . При данной генерации Фундаментальным Пространством в элементарные частицы был вложен Глобальный Замысел Природы в виде программы неорганического «генома», который сгенерировал все существующие физические фундаментальные свойства Природы в материях и энергиях, названные впоследствии человеком Законами Природы, в том числе стремление материи к систематизации и автономному развитию от самых простых форм к самым сложным — от атома до материи осознающей себя, осознающей окружающий мир, и своё место в этом окружающем мире, до материи которая создаст свой новый рукотворный мир и приступит к познанию законов природы, и в последствии к изучению самого Фундаментального Пространства и его Глобального Замысла. По моей теории произошло это посредством генерирования Пространством в Поле Сингулярности трёхмерных нематериальных пространственных информационных записей нескольких десятков типов самых элементарных фундаментальных частиц, из которых состоит энергия и материя. Образно — это был информационный портал выхода материальной сущности нашей Вселенной. В данных микрозаписях содержались коды всех видов и классов фундаментальных элементарных частиц, условно говоря небиологический геном материи и энергии. Данный геном я называю ГЗП (Глобальный Замысел Пространства или Природы). Во время выхода в открытое Пространство трёхмерные пространственные микрозаписи мгновенно материализовывались, в соответствии с заложенным в них вариантом Кода Генома ГЗП. Сам код пропадал как информация в следствии его материализации. Данный процесс был настолько глобален и интенсивен по количеству и скорости, что сложилась картинка Большого Взрыва, имеющего импульс движения разлёта, который действует во Вселенной ещё до сих пор. Но по сути — это был не большой взрыв Материи, как его описывает классическая теория Большого Взрыва, не объясняющая никак рождение самой материи как таковой (Начало Начал), а Большой Информационный Взрыв Пространства. Образно это можно назвать родами Фундаментальным Пространством плода Материальной Вселенной.
Остаётся открытым вопрос а что послужило энергией для запуска и хода этого глобального процесса? Гипотетический ответ найден. Так как по допустимому объёму текста он уже не помещается в данный Ответ, то данная важная тема рассмотрена мною в моём комментарии ниже своего же этого данного ответа, с заголовком «Продолжение эссе». В нём также рассматривается фундаментальный вопрос — что есть Время?
У меня в Кью есть ещё один развёрнутый ответ на вопрос о Мироздании Что за пределами Вселенной?, в котором помимо конкретного ответа на конкретный вопрос, я также на основании своей теории ФПСМ, объясняю, как легко понять, осознать и принять одновременную конечность и бесконечность Вселенной. Так же вопрос разрешения ментально — психологической коллизии, связанной с невозможностью принятия человеческой психикой одновременной конечности и бесконечности Вселенной, я осветил ещё более подробно в своём ответе, на именно этот конкретный вопрос, вот здесь
Источник