Привет, друзья. Сегодня мы поговорим о самом странном, по моему мнению, вопросе о космосе, который остаётся нерешённым. И, возможно, никогда не будет решён: о реальном размере нашей Вселенной.
Есть ли за там, за горизонтом её наблюдаемой части, галактики? Или реальность там заканчивается стеной из красного кирпича (шутка)? И если Вселенная продолжается за пределами этой границы, простираются ли пространство и галактики до бесконечности? Или рано или поздно просто заканчивается материя, и остаётся бесконечное пространство?
Начнём с основ: почему мы вообще думаем, что Вселенная продолжается за пределами её наблюдаемой части? Это легко объяснить.
Наука установила, что космос расширяется не потому, что галактики удаляются от какой-то «центральной» точки пространства. А потому, что пространство, которое их разделяет, «растягивается». Поскольку все галактики удаляются друг от друга без какой-либо общей точки отсчёта, нам всегда будет казаться, что мы находимся в центре Вселенной, а остальные галактики удаляются от нас.
В какой бы точке мы не находились.
Это явление приводит к тому, что каждая точка пространства имеет вокруг себя собственную наблюдаемую Вселенную, а это означает, что если бы вы переместились в достаточно далёкую галактику, то наблюдали отдалённые области Вселенной, которые находятся вне поля нашего зрения здесь, на Земле.
Итак, поскольку, по-видимому, Вселенная не имеет никакого центра, а то, что мы называем наблюдаемой её частью, является простым вопросом перспективы, то логично предположить, что космос продолжается и за пределами того объёма пространства, что мы с вами видим.
Вроде бы всё понятно. Но сколько там ещё всего?
На этот вопрос ответить очень сложно.
Чтобы примерно это оценить, нужна некоторая информация о невидимой нам области космоса, которая позволила бы определить его структуру.
Проблема состоит в том, что всё, что находится за пределами нашей наблюдаемой Вселенной, удаляется от нас со скоростью, намного превышающей скорость света, поэтому мы никогда не сможем принять какие-либо сигналы, исходящие оттуда.
В настоящее время эта граница находится на расстоянии около 16,3 миллиардов световых лет. И это существенно ограничивает объем информации, которую можно получить.
Так, стоп. (скажет мой пытливый читатель). А как же быть со знаменитым «темным потоком»?
Хороший вопрос.
Тёмный поток — это предполагаемая аномалия в распределении скоростей некоторых далёких галактик, которая, по-видимому, указывает на то, что они движутся к одной и той же области пространства (даже дальше, чем знаменитый Великий Аттрактор.
На основании этих данных было высказано предположение, что в прошлом эти галактики могли притягиваться гравитацией, создаваемой большой концентрацией массы, расположенной за пределами наблюдаемой нами части Вселенной. Однако существование этой аномалии все ещё является предметом споров. Поэтому опираться на подобные гипотезы пока рано.
По сути у науки есть два варианта: Вселенная в итоге конечна, и мы просто не видим большую её часть, или же она простирается бесконечно во всех направлениях.
Давайте рассмотрим подробнее лбе эти гипотезы.
Вариант 1: Вселенная конечна
Что такое конечная вселенная? Это что-то вроде огромной сферы, полной галактик, которая внезапно заканчивается? И в конце всего есть какой-то тупик, вроде оврага на краю пространства?
На самом деле нет, конечно. Конечная вселенная не обязательно должна быть ограничена какой-то границей.
Астрономы говорят, что Вселенная может быть «плоской». При этом они не имеют в виду, что пространство буквально имеет два измерения. Скорее этот термин они используют для обозначения того, искривлено ли наше трёхмерное пространство в каком-то дополнительном измерении.
Кривизна пространства играет важную роль в сегодняшнем вопросе, поскольку если бы было обнаружено, что Вселенная имеет положительную кривизну (как сфера), то это не только означало бы, что пространство замкнуто само на себя и, следовательно, Вселенная имеет конечный объем, но это также означало бы, что она не ограничена никакими границами!
Но как трёхмерное пространство может быть замкнуто само на себе? И как оно может не иметь границы? Как это понимать?
Попробую выразиться немного по-другому, чтобы это звучало менее странно.
Давайте представим, что мы находимся на плоской конечной поверхности, «плавающей» посреди пространства. Если бы мы пошли по прямой в любом направлении по этому плоскому миру, то в конечном итоге мы достигли бы края и были бы вынуждены остановиться. Однако на искривлённой поверхности, такой как сфера, происходит нечто совершенно иное: если мы пойдём по прямой в любом направлении, то всегда будем возвращаться в одну и ту же исходную точку. Даже если с нашей точки зрения мы всё время только удалялись от неё.
Но какое отношение это имеет к реальной Вселенной? Ну, если бы пространство имело положительную кривизну, и было бы закрыто от влияния других измерений, то вы могли бы сесть в космический корабль, отправиться в любом направлении по прямой, и при наличии достаточного количества времени вернулись бы на Землю, даже если бы всегда двигались исключительно только вперёд.
И если это действительно так, то можно вычислить размер Вселенной, если измерить её кривизну. И именно это сейчас и пытаются сделать учёные.
Но пока что самые точные измерения показывают, что мы живём в «плоской» Вселенной. Хотя в принципе всё же возможно, что мы живём в замкнутой (и, следовательно, конечной) Вселенной. Просто она настолько большая, что наука пока не в состоянии измерить эту кривизну с использованием современных технологий.
Исходя из этой предпосылки, некоторые учёные посвятили себя попыткам оценить, как будет выглядеть эта незаметная кривизна, и попытаться вычислить размер Вселенной.
Например, в 2011 году группа исследователей применила статистический анализ к карте космического микроволнового фонового излучения и пришла к выводу, что для наблюдения столь малой кривизны нам пришлось бы находиться внутри Вселенной, объем которой в 250 раз превышает объем её наблюдаемой части.
Хотя вполне возможно, что мы живём в «замкнутой» и конечной Вселенной, настолько огромной, что мы никогда не сможем определить её размер, есть другой сценарий, который на данный момент кажется более вероятным...
Вариант 2: Вселенная бесконечна
Еще в XVI веке предполагалось, что Вселенная должна быть конечной, поскольку, если бы она была бесконечной, и содержала неограниченное количество материи, в каждой точке неба была бы звезда. Если бы это было так, то небо должно было бы постоянно освещаться совокупным светом бесконечного множества звёзд.
Но, как вы могли, наверное, уже заметить, это вовсе не так.
Но это противоречие не доказывает, что Вселенная обязательно должна быть конечной: сегодня мы знаем, что расширение Вселенной ускоряется с расстоянием. Поэтому, даже если бы существовало бесконечное количество звёзд, мы могли бы видеть только конечное их количество, находящееся в пределах нашего объёма Хаббла. И это не говоря уже о том, что длина волны света, излучаемого достаточно удалёнными объектами, настолько растягивается из-за расширения пространства, что выходит за пределы видимого диапазона.
Но что именно означает, что Вселенная может быть бесконечной? Она бесконечно большая, и содержит бесконечное количество галактик? Или она содержит ограниченное количество материи, но бесконечна в пространстве?
Говоря об этом я имею в виду, что космос может быть бесконечным в обоих смыслах: как по своей протяжённости, так и по количеству содержащейся в нём материи.
Мы с вами уже поняли, что в замкнутом трёхмерном пространстве вы всегда вернётесь в исходную точку, если будете двигаться только по прямой. Но если бы вы сделали это же самое в плоском (и бесконечном) пространстве, то просто навсегда покинули свою родную планету, никогда больше не увидев своих близких...
Хотя по пути вы можете столкнуться с некоторыми довольно странными вещами.
Дело в том, что вероятность повторения чего-либо в некоторой области пространства бесконечной Вселенной должна составлять… 100%. Таким образом, вы можете найти все, что только можно себе представить, если улетите достаточно далеко от своей родной планеты.
На самом деле, в бесконечной Вселенной ничто не мешает где-то существовать планете, полностью идентичной Земле, на которой обитает точная копия вас самих. Только тапочки под кроватью у вас красные, а там зелёные. Вас самих, затерянных в вечной дали, может существовать бесконечное количество версий.
Стоит отметить, что все это лишь домыслы. И некоторые умные люди выступают против этой гипотезы. Они утверждают, что бесконечная Вселенная не обязательно подразумевает, что любое событие должно повторяться в ней более одного раза.
В любом случае, если незнание истинных масштабов Вселенной не даёт вам спать по ночам, помните следующее: независимо от того, конечна Вселенная или бесконечна, мы всегда останемся в ловушке её наблюдаемой части.
Мы никогда не сможем лично проверить, вернёт ли вас удаление от Земли по прямой линии домой или, наоборот, навсегда разлучит вас с нашими близкими, потому что мы никогда не сможем пересечь границу наблюдаемой части Вселенной, чтобы увидеть, что находится за её пределами...
Всем добра.
Всё для Вас по низким ценам!
Реклама ООО Яндекс ИНН 7736207543
Рекомендуем: