Наш мир устроен по принципу матрешки: крошечные частицы, которые невозможно увидеть даже в микроскоп, соединяются в частицы побольше, те — в еще бо́льшие, а те — в еще. Так образуется все, что мы видим во Вселенной. Крупные объекты, такие как галактики и их скопления, тоже соединяются, создавая еще и еще бо́льшие структуры, на фоне которых наша планета — лишь песчинка. Что же во всем этом безумии можно назвать самым маленьким, а что — самым большим?
С маленькими объектами определиться непросто, ведь на квантовом уровне обычные правила физики не работают — понятие «размер» здесь незначительно, а понятие «масса» вовсе не имеет смысла (у некоторых частиц нет массы, у других она вообще отрицательная). Но все же есть элементарные частицы, которые можно назвать наименьшими составляющими любого вещества во Вселенной.
Как известно, все в мире состоит из молекул, молекулы — из атомов, атомы — из неделимых электронов (точнее, электронного облака) и ядра. Ядро можно «разбить» на протоны и нейтроны, а их — на кварки. Неделимые кварки и электроны — это и есть самые маленькие частицы вещества. Есть подозрения, что и они тоже состоят из чего-то более простого — из преонов. Но пока это не доказано.
К мельчайшей можно причислить и другую частицу, «родственную» электрону, — нейтрино. Она образуется в процессе радиоактивного распада и очень слабо, но все же взаимодействует с веществом. Эта «пронырливая» частица, без труда пронизывающая все пространство Вселенной, обладает самой маленькой массой из возможных — в сотни тысяч раз меньше массы электрона.
Есть также гипотеза, что все во Вселенной, в том числе все известные элементарные частицы, состоит из ультрамикроскопических струн — одномерных «нитей», которые протягиваются сквозь пространство-время на тысячи и миллионы световых лет. Они вибрируют и взаимодействуют друг с другом, создавая и сами частицы, и такие явления, как масса и энергия. Но их существование тоже пока не доказано.
Что же во Вселенной самое большое?
Известно, что звезды группируются в скопления, а те образуют галактики. Галактики тоже объединяются в общие, огромные и массивные, структуры — скопления и сверхскопления галактик. Они, в свою очередь, соединяются в цепочки (или стены), разделенные пустыми областями, в которых почти нет никакой материи (так называемые войды), и создают узор, похожий на паутину или соты.
Самым большим объектом во Вселенной сегодня считается одна и таких структур — Великая стена Геркулес — Северная Корона. Это группа из галактик, которая простирается на 10 миллиардов световых лет и занимает 10 % всей видимой Вселенной. Наша галактика тоже находится в одной из таких структур, только гораздо меньшей — в комплексе сверхскоплений Рыб — Кита.
Есть ли что-то еще больше этих гигантских галактических нитей? Возможно, когда-то мы выясним и это.
Подписывайтесь на канал — здесь много интересных статей о науке, открытиях и новых технологиях!