Вселенная - это гигантская сеть, в узелках которой расположены скопления Галактик, между которыми тянутся мощные, хотя и разреженные струи межгалактического газа. Огромная космическая сеть появилась вследствие неоднородности материи, которое сопровождало зарождение Вселенной.
Теория большого взрыва
Большой взрыв произошел тогда, когда сверхплотная и сверхгорячая материя достигла критического значения плотности. Ученые не могут дать точного ответа на вопрос, что привело материю в такое состояние. Можно предположить, что Вселенная циклична. Как лето сменяет зиму, так расширение материи следует за ее сжатием.
Взрыв Вселенной был открыт астрофизиком Эдвином Хабблом. В 1929 году Хаббл наблюдал несколько десятков галактик и увидел, что они разбегаются и расширяются. Постоянная Хаббла была выведена из текущей скорости расширения Вселенной через отношение между скоростью, с которой удаляются галактики, и их расстоянием. Точное значение постоянной остается неопределенным, потому что трудно вычислить расстояние до галактик. Астрофизик Аллан Сендидж в середине 20 века указал возраст Вселенной 80 миллиардов лет, а оценки современных ученых дают цифру 13,7 миллиардов лет.
Согласно эффекту Доплера, если источник удаляется от нас, частота снижается. Стало очевидно, что расширению Вселенной предшествовало сжатое сверхплотное состояние материи. В статье «Взрыв, породивший Вселенную"»(https://www.nkj.ru/archive/articles/10332/) доктор педагогических наук Е. Левитан пишет о том, как молодые радиоастронавты в 1964—1965 годах открыли реликтовое (микроволновое) излучение, поставив точку в спорах о происхождении Вселенной. Температура этого излучения—около трех градусов по Кельвину. Диапазон волн — от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. Микроволновое фоновое излучение является остаточным свечением Большого взрыва.
Пространство — время
Тайна возникновения Вселенной и ее судьба всегда вызывали трепет и различные предположения. «...Мчися бешенный шар и летит в бесконечность»,—пел Александр Вертинский. Бесконечна ли Вселенная на самом деле? 25 ноября 1915 года физик Альберт Эйнштейн предложил теорию относительности. Физик доказал, что существует четыре измерения пространства: длина, ширина, высота и время. В геометрическом формализме теории относительности все четыре измерения объединены термином «пространство—время». Если плотность материи превысит критическое значение, то Вселенная "закроется" и перестанет расширяться. Если плотность будет меньше критического значения, Вселенная останется открытой и будет расширяться вечно, достигнув со временем постоянной скорости расширения. Вселенная после взрыва представляет собой раздувающийся шар пространственно-временного континуума. Континуум в переводе с латинского языка на русский означает непрерывность, неразрывность явлений, процессов. Будет ли Вселенная расширяться постоянно или она в далеком будущем начнет сжиматься оюратно, ученым пока неизвестно.
А что за границей пространства?
Этот вопрос мучает всех подростков в период взросления и не только их. Чтобы представить, как развивалась Вселенная после Большого взрыва, представьте Вселенную как поверхность шара. По мере раздувания шара его поверхность непрерывно увеличивается. Если на поверхности шара есть включения, представляющие галактики, то с течением времени шар увеличивается, и включения, представляющие модели галактик во Вселенной, начинают отдаляться друг от друга. Для данной модели Вселенной, большой взрыв будет моментом, когда шар имел маленькие размеры, как точка. У непрерывно расширяющейся Вселенной границы есть, но попасть за них невозможно, так как за границей отсутствует пространство-время.
Наука постоянно развивается. Она расширяется так же, как и Вселенная, и границ расширения нет. Фундаментальные основы астрофизики кажутся незыблемыми. Их невозможно разрушить. Но неожиданные открытия обязательно будут. Без них не бывает.
Наша миссия — популяризовать науку, чтобы сделать человечество чуточку лучше. Вы можете помочь! Просто подпишитесь и поставьте лайк под этой публикацией. Почитайте другие публикации про космос на нашем канале.