Насколько мы можем судить, у Вселенной нет края. Пространство простирается бесконечно во всех направлениях. Кроме того, галактики заполняют все пространство на протяжении всей бесконечной Вселенной. Этот вывод достигается логическим объединением двух наблюдений.
Во-первых, та часть Вселенной, которую мы можем видеть, является однородной и плоской в космическом масштабе.Однородность Вселенной означает, что группы галактик распределены более или менее равномерно в космическом масштабе. Плоскостность Вселенной означает, что геометрия пространства-времени не искривлена и не искривлена в космическом масштабе. Это означает, что Вселенная не огибает и не соединяется сама с собой, как поверхность сферы, что привело бы к конечной вселенной. Плоскостность Вселенной на самом деле является результатом однородности Вселенной, поскольку сосредоточенные скопления массы вызывают искривление пространства-времени. Луны, планеты, звезды и галактики являются примерами концентрированных скоплений масс, и поэтому они действительно деформируют пространство-время в области вокруг них. Однако эти объекты настолько малы по сравнению с космическим масштабом, что искривление пространства-времени, которое они вызывают, ничтожно мало в космическом масштабе. Если вы усредняете все спутники, планеты, звезды и галактики во Вселенной, чтобы получить крупномасштабное выражение для массового распределения вселенной, вы обнаружите, что оно является постоянным.
Второе наблюдение состоит в том, что наш уголок вселенной не является особенным или иным. Поскольку та часть Вселенной, которую мы можем видеть, плоская и однородная, и поскольку наш уголок вселенной не является особенным, все части Вселенной должны быть плоскими и однородными. Единственный способ для Вселенной быть плоской и однородной буквальновезде это для того, чтобы Вселенная была бесконечной и не имела края. Этот вывод трудно понять нашим ничтожным человеческим умишкам, но это самый логичный вывод из всех научных наблюдений. Если бы вы летели на космическом корабле по прямой линии через космос вечно, вы никогда не достигли бы стены, границы, края или даже области вселенной без групп галактик.
Но как Вселенная может не иметь края, если она была создана в Большом Взрыве? Если Вселенная начиналась как конечная по размеру, разве она не должна быть все еще конечной? Ответ заключается в том, что Вселенная этого не сделала начните с конечного размера. Большой Взрыв не был похож на бомбу на столе взрывается и расширяется, чтобы заполнить комнату с мусором. Большой Взрыв произошел не в одной точке вселенной. Это случилось сразу во всех уголках Вселенной. По этой причине остатки большого взрыва, космического микроволнового фонового излучения, существуют повсюду в космосе. Даже сегодня мы можем посмотреть в любой уголок вселенной и увидеть космическое микроволновое фоновое излучение. Взрывное расширение Вселенной-это не тот случай, когда физический объект расширяется в пространстве. Скорее, это был случай расширения самого пространства. Вселенная начиналась как бесконечно большой объект и выросла в еще более крупный бесконечно большой объект. Хотя человеку трудно понять бесконечность, это вполне обоснованная математическая и научная концепция. Действительно, это совершенно разумная концепция в науке для сущности с бесконечным размером, чтобы увеличить размер.
Обратите внимание, что люди могут видеть только часть всей Вселенной. Мы называем эту часть "наблюдаемой Вселенной".- Поскольку свет движется с конечной скоростью, ему требуется определенное время, чтобы пройти определенное расстояние. Многие точки во Вселенной просто находятся так далеко, что свет из этих точек еще не успел с самого начала Вселенной достичь Земли. А поскольку свет распространяется с максимально возможной скоростью, это означает, что ни один тип информации или сигнала не успел достичь Земли из этих далеких точек. В настоящее время такие места находятся принципиально вне нашей сферы наблюдения, т. е. вне нашей наблюдаемой Вселенной. Каждое место во Вселенной имеет свою собственную сферу наблюдения, за пределами которой оно не может видеть. Поскольку наша наблюдаемая Вселенная не бесконечна, у нее есть край. Это не означает, что на краю нашей наблюдаемой Вселенной существует стена энергии или гигантская пропасть. Край просто отмечает разделительную линию между местами, которые земляне могут видеть в настоящее время, и местами, которые мы в настоящее время не можем видеть. И хотя наша наблюдаемая Вселенная имеет край, Вселенная в целом бесконечна и не имеет края.
С течением времени все больше и больше точек в пространстве имеют время, чтобы их свет достиг нас. Поэтому наша наблюдаемая Вселенная постоянно увеличивается в размерах. Поэтому вы можете подумать, что по прошествии вечности вся Вселенная будет наблюдаема для людей. Существует, однако, осложнение, которое препятствует этому. Сама Вселенная все еще расширяется. Хотя текущее расширение Вселенной не так быстро, как во время Большого взрыва, оно столь же реально и важно. В результате расширения Вселенной все группы галактик постоянно удаляются друг от друга. Многие галактики находятся так далеко от Земли, что расширение Вселенной заставляет их удаляться от Земли со скоростью, превышающей скорость света. Хотя специальная теория относительности не позволяет двум локальным объектам когда-либо двигаться быстрее скорости света относительно друг друга, она не препятствует двум удаленным объектам удаляться друг от друга быстрее скорости света в результате расширения Вселенной. Поскольку эти далекие галактики удаляются от Земли со скоростью, превышающей скорость света, свет от этих галактик никогда не достигнет нас, независимо от того, как долго мы ждем. Поэтому эти галактики всегда будут находиться вне нашей наблюдаемой Вселенной. Другой способ сказать это состоит в том, что хотя размер наблюдаемой Вселенной увеличивается, размер реальной Вселенной также увеличивается. Край наблюдаемой Вселенной не может идти в ногу с расширением Вселенной так, что многие галактики вечно находятся вне нашего наблюдения. Несмотря на это ограничение наблюдательных способностей, сама Вселенная все еще не имеет края.
