Когда говорят "Вселенная бесконечна", большинство представляет пространство, которое тянется во все стороны без конца. Бесконечное количество звезд, галактик и миров. Логично, красиво, масштабно.
Но современная космология осторожнее. Она не утверждает, что Вселенная бесконечна в привычном, интуитивном смысле. Более того - у нас есть основания сомневаться в этом представлении.
Разберемся по фактам.
Наблюдаемая Вселенная - точно конечна
Первый жесткий факт: наблюдаемая Вселенная имеет границу.
Ее радиус составляет примерно 46 миллиардов световых лет. Это не потому что дальше ничего нет, а потому что свет от более удаленных областей просто не успел до нас дойти за 13.8 миллиарда лет существования космоса.
Это называется космическим горизонтом.
Все, что находится дальше - для нас недоступно. И, возможно, навсегда.
Бесконечность - это гипотеза, а не измерение
Общая теория относительности допускает разные геометрии пространства:
- замкнутую,
- плоскую,
- открытую.
Если пространство идеально плоское, оно может быть бесконечным. Но "может быть" - не равно "точно бесконечно".
Измерения космического микроволнового фона показывают, что Вселенная очень близка к плоской. Но погрешность измерений не позволяет исключить слабую кривизну.
Если пространство хоть немного искривлено, оно может быть конечным, но без края. Как поверхность сферы - конечная по площади, но без границы.
Конечное, но без края
Это важный момент.
Привычное мышление связывает конечность с наличием стены или края. Но геометрия может быть другой.
Пример - поверхность Земли.
Она конечна по площади. Но если идти по прямой, ты не упираешься в край. Ты возвращаешься в исходную точку.
Теоретически Вселенная может иметь такую же структуру в трех измерениях.
Тогда она конечна по объему, но не имеет края.
Инфляция и масштаб
Инфляционная теория предполагает, что в первые доли секунды пространство расширилось колоссально быстро.
Это могло сделать Вселенную настолько большой, что ее кривизна практически неразличима. Она может быть конечной, но настолько огромной, что для нас выглядит бесконечной.
Как если бы муравей пытался измерить кривизну планеты - для него поверхность кажется плоской.
Вопрос времени
Есть еще один аспект.
Даже если пространство бесконечно, время не бесконечно в прошлое.
Стандартная космологическая модель указывает на начало расширения 13.8 миллиарда лет назад.
Мы не наблюдаем бесконечного прошлого. У Вселенной есть термодинамическая история.
Энтропия растет. Это означает направление времени.
Бесконечность во времени не подтверждена наблюдениями.
Парадокс бесконечности
Если Вселенная была бы бесконечной и однородной, возникли бы парадоксы.
Например, парадокс Ольберса:
Если звезд бесконечно много и они распределены равномерно, ночное небо должно быть ослепительно ярким. Но оно темное.
Объяснение связано с конечным возрастом Вселенной и расширением пространства.
Это еще одно указание на то, что бесконечность не так проста, как кажется.
Мультивселенная не равна бесконечности
Иногда говорят: если существует мультивселенная, значит реальность бесконечна.
Но это разные вещи.
Множество отдельных конечных вселенных не делает каждую из них бесконечной.
Бесконечность - это строгий математический термин. В физике мы оперируем измеряемыми величинами.
Почему привычная бесконечность - иллюзия
Наш мозг плохо работает с бесконечностью.
Мы склонны путать:
- очень большое с бесконечным,
- недостижимое с безграничным,
- неизвестное с бесконечным.
Но наука аккуратнее.
На сегодняшний день мы можем уверенно сказать:
- наблюдаемая часть конечна,
- возраст конечен,
- плотность энергии конечна,
- законы физики конечны по числу параметров.
Бесконечность остается математической возможностью, а не установленным фактом.
Итог
Вселенная может быть:
- конечной и замкнутой,
- конечной, но без края,
- практически бесконечной на недостижимых масштабах.
Но в привычном смысле бесконечности - как бесконечного пространства, заполненного бесконечным числом объектов - у нас нет подтверждений.
Мы живем в космосе с горизонтом.
И возможно, граница не в том, где заканчивается пространство.
А в том, где заканчивается возможность наблюдать.
Кредитная карта Т-Банка - это возможность получить сейчас то что вы заслужили! Посмотреть условия и оформить карту: https://t-cpa.ru/1ho2tA (Реклама. ООО Т-Партнерс, ИНН 7743369908, erid=2VtzqxJNM6s)