Что находится в середине космоса
Есть ли границы космоса и что находится за ними
Вопрос, что находится за космосом и существуют ли у него границы, волнует не только ученых, посвятивших изучению космических просторов всю жизнь. Об этом думают простые люди, когда смотрят на ночное небо, оно кажется безграничным, но логично было бы предположить, что у всего существуют пределы. На самом деле звезды, которые мы видим ночью, это лишь незначительная часть от всего пространства. Точного ответа на вопрос о границах космоса нет даже у астрономов и других ученых, но они разработали несколько правдоподобных теорий относительно размеров Вселенной. Они перечислены в этой статье.
С момента начала освоения космоса было выдвинуто множество теорий относительно его размера. На данной стадии своего развития наука не готова подтвердить ни одну из них, но знаний хватает, чтобы опровергнуть многие предположения. Возможно, когда-нибудь человечество получит точный ответ, сейчас мы можем лишь изучить самые интересные и правдоподобные теории. Если тебя интересуют перспективы освоения космического пространства, то обрати внимание на материал “Что нужно сделать ученым, чтобы космос стал нашим домом?”.
Объем Хаббла и Метагалактика
Наука отталкивалась от объема наблюдаемой Вселенной, то есть той части, излучение откуда может быть зафиксировано. Принимаются сигналы и из той части, которая скрыта от обзора, ее назвали Метагалактика. Ее самая отдаленная точка — это зона, в которой принимается поверхность излучения, освобожденного при Большом взрыве. Таким образом был определен радиус Метагалактики, он составляет 46 миллиардов световых лет. Что находится дальше — неизвестно, и с этого момента начинаются расхождения во мнениях.
Мультивселенная
Согласно этой теории, охватываемый Универсум — это лишь один мир, а их существует великое множество. Они созданы из первичной материи при Большом взрыве, после чего развивались по собственному эволюционному сценарию, какие-то из них умирали, и на их место приходил новые миры. Этого предположения придерживался известный физик Стивен Хокинг из Британии, а также Нил Тайсон, Брайан Грин, Алан Гут.
Многомировая интерпретация Эверетта гласит, что в каждом из таких миров работают одни и те же природные закономерности, но они находятся на разных стадиях развития. При этом все миры параллельны, они могут изредка встречаться в каких-то точках соприкосновения, но в целом развиваются автономно.
Данная теория может оказаться правдивой, но сейчас она скорее философская, чем научная. Ученые не могут подтвердить или опровергнуть доводы, проведя эксперимент. Но если сторонники правы, то у нашей Вселенной есть пределы, и ей отведен определенный срок существования.
Просто пустота
Наука установила, что Универсум расширяется, это неоспоримый факт. Но нельзя с точностью утверждать, есть ли у этого расширения пределы. Некоторые физики предполагают, что границы существуют, а за их пределами есть только абсолютная пустота, то есть нет ничего. Там не могут работать законы физики эту область нельзя увидеть, так как в нее не может попасть свет. У пустоты нет ограничений по времени и пространству, поэтому мироздание видится, как шар, которых парит в бесконечности без каких-либо физических параметров. Простым людям тяжело воспринимать эту теорию, так как они не могут представить абсолютную пустоту, которая по версии ученых находится за пределами Вселенной.
Большая проекция
Еще одна теория содержится в последней работе Хокинга, ее опубликовали уже после того, как ученого не стало. Суть любопытной гипотезы в том, что рассматриваемое мироздание представляет собой голограмму первичной плоскости, которая была сформирована при Большом взрыве. Если верить этому предположению, то наш мир двумерен, мы видим его объемным, но это только иллюзия. А любые характеристики Универсума по времени и пространству являются проекционным искажением той самой плоскости. Но сейчас доказать эту гипотезу невозможно. Если предположить, что действительность двумерна, то в ней не должны работать законы, рассчитанные на трехмерность, для ученых это повод для размышления.
Нельзя сказать, какая из версий ближе к истине, как и точно ответить, что находится за космосом. Но человечество не останавливается в космическом прогрессе, углубляясь в изучении. Узнать об этом подробнее можно из статьи “Значение Международной космической станции”.
Центр Вселенной
Где находиться центр Вселенной? Это один из главнейших вопросов 21 столетия. На протяжении нескольких веков, учеными выдвигались разные гипотезы по поводу обозначения середины всего космического пространства. Ввиду полученных данных, астрономы полагали, что наша Земля — это и есть “сердце” Вселенной. Но, так ли это на самом деле?
История путешествий по необъятным просторам
Еще до нашей эры, ученые считали своим долгом — раскрыть все тайны загадочного космоса. Но для этого, нужно было четко определить крайние точки и центральный участок.Древнегреческий философ Аристотель считал, что в центре Вселенной находится Земля. Эта гипотеза была актуальной до 16 века.
В третьем веке до нашей эры, астроном Аристарх Самосский установил, что Солнце на много больше земного шара. Это открытие стало главной причиной возникновения новой гипотезы, в которой центром Вселенной было Солнце. Предположение было сугубо философским.
В 16 веке, польский астроном Николай Коперник сумел собрать неопровержимые факты, того, что все небесные тела обращают вокруг желтой звезды. То есть, в центре космоса находиться Солнце.
По мере того, как ученые открывали новые планеты, приходило осознание того, что наш Млечный путь — это не единственная галактика в космическом пространстве. В 20-м веке, ученые пришли к выводу, что во Вселенной находятся миллиард светил, а наша Солнечная система — даже приблизительно не относится к середине космического пространства.
Эдвин Хаббл потряс научный мир открытием других галактик, которые находятся на расстоянии в миллиарды световых лет от нас. До этого открытия, астрономы считали, что размеры космического пространства — это тысячи световых лет.
Еще одной потрясающей новостью, Эдвин Хаббл, удивил в 1929 году, когда доказал, что ее границы увеличиваются каждую секунду.
Происхождение и строение
Для определения центрального объекта в космическом пространстве, важно точно знать его границы. Если полагать, что наша Вселенная — это результат “Большого Взрыва”, то 13, 8 миллиардов лет назад, она могла быть размером с яблоко. После того как произошел Big Bang, ее границы стали расширяться со скоростью звука и приобрели такие масштабы. Но есть ли крайняя точка в этом необъятном пространстве?
Ответ на этот вопрос пытались найти ученые, задействовав тепловые детекторы. Крайние объекты, то есть “осколки”, которые могла разлететься из-за Большого Взрыва, должны были быть холоднее центральных участков. Но температура на просторах космоса — однородна. Здесь нет участков, которые бы сильно отличались по температуре.
Что является центром?
Каждый из тех, кто наблюдает за движением тел в космическом пространстве и есть центр Вселенной. Звучит довольно эгоцентрично, но это так и есть. Точного места, в котором начал образовываться космос, не существует. Но, ученым удалось установить точное время, с которого начало расширяться пространство — 13,8 млрд лет. Эта цифра и есть точка отсчета от Большого взрыва. Копаясь в недрах космоса и пытаясь обнаружить его середину, крайние объекты — мы всего лишь оглядываемся в прошлое. Вселенная — однородна, в ней нет ни границ, ни центра.
Где находится центр Вселенной и путешествие к её центру
Где находиться центр Вселенной? Это один из главнейших вопросов 21 столетия. На протяжении нескольких веков, учеными выдвигались разные гипотезы по поводу обозначения середины всего космического пространства. Ввиду полученных данных, астрономы полагали, что наша Земля — это и есть “сердце”, центр Вселенной. Но, так ли это на самом деле?
История путешествий по необъятным просторам
Еще до нашей эры, ученые считали своим долгом — раскрыть все тайны загадочного космоса. Но для этого, нужно было четко определить крайние точки и центральный участок.Древнегреческий философ Аристотель считал, что в центре Вселенной находится Земля. Эта гипотеза была актуальной до 16 века.
В третьем веке до нашей эры, астроном Аристарх Самосский установил, что Солнце на много больше земного шара. Это открытие стало главной причиной возникновения новой гипотезы, в которой центром Вселенной было Солнце. Предположение было сугубо философским.
В 16 веке, польский астроном Николай Коперник сумел собрать неопровержимые факты, того, что все небесные тела обращают вокруг желтой звезды. То есть, в центре космоса находиться Солнце.
По мере того, как ученые открывали новые планеты, приходило осознание того, что наш Млечный путь — это не единственная галактика в космическом пространстве. В 20-м веке, ученые пришли к выводу, что во Вселенной находятся миллиард светил, а наша Солнечная система — даже приблизительно не относится к середине космического пространства.
Эдвин Хаббл потряс научный мир открытием других галактик, которые находятся на расстоянии в миллиарды световых лет от нас. До этого открытия, астрономы считали, что размеры космического пространства — это тысячи световых лет.
Еще одной потрясающей новостью, Эдвин Хаббл, удивил в 1929 году, когда доказал, что ее границы увеличиваются каждую секунду.
Происхождение и строение
Для определения центрального объекта в космическом пространстве, важно точно знать его границы. Если полагать, что наша Вселенная — это результат “Большого Взрыва”, то 13, 8 миллиардов лет назад, она могла быть размером с яблоко. После того как произошел Big Bang, ее границы стали расширяться со скоростью звука и приобрели такие масштабы. Но есть ли крайняя точка в этом необъятном пространстве?
Ответ на этот вопрос пытались найти ученые, задействовав тепловые детекторы. Крайние объекты, то есть “осколки”, которые могла разлететься из-за Большого Взрыва, должны были быть холоднее центральных участков. Но температура на просторах космоса — однородна. Здесь нет участков, которые бы сильно отличались по температуре.
Что является центром?
Каждый из тех, кто наблюдает за движением тел в космическом пространстве и есть центр Вселенной. Звучит довольно эгоцентрично, но это так и есть. Точного места, в котором начал образовываться космос, не существует. Но, ученым удалось установить точное время, с которого начало расширяться пространство — 13,8 млрд лет. Эта цифра и есть точка отсчета от Большого взрыва. Копаясь в недрах космоса и пытаясь обнаружить его середину, крайние объекты — мы всего лишь оглядываемся в прошлое. Вселенная — однородна, в ней нет ни границ, ни центра.
Правда о загадочном центре нашей Вселенной
Долгое время ответ на вопрос «Где находится центр Вселенной?» был неизвестен. Кроме того, на протяжении столетий он не раз менялся. Наши древние предки считали центром Вселенной Землю до 16 века, когда математик и астроном Николай Коперник указал, что Земля вращается вокруг Солнца. Новым центром стало наше светило.
По мере того как астрономы продолжали исследовать ночное небо, они обнаружили, что во Вселенной есть намного больше, чем просто Солнце и планеты в нашей крошечной Солнечной системе.
Расширение Вселенной
Только в 20 веке человечество начало понимать, насколько велика и грандиозна наша Вселенная. Между 1914 и 1919 годами американский астроном Харлоу Шепли составил карту далеких звезд в нашей родной галактике Млечный Путь, чтобы обнаружить, что Земля — а также другая часть Солнечной системы — не является центром галактики. Причем даже и близко не является: Солнце — всего одна из 100 миллиардов звезд в Млечном Пути, которая находится в одном из темных углов спирального рукава галактики, в 10 000 световых годах от ее центра.
Долгое время астрономы думали, что галактика Млечный Путь — это все, что есть во Вселенной. В конце концов, она в 100 000 световых лет в поперечнике — в 50 000 раз больше нашей Солнечной системы. Но вскоре после того, как Шепли обнаружил, что мы не в центре галактики, американский астроном Эдвин Хаббл потряс научное сообщество еще больше. Хаббл показал, что наша галактика даже ничем не уникальна — за пределами Млечного Пути существует множество других галактик в миллиардах световых лет от нас.
Монументальное открытие Хаббла расширило известную Вселенную с тысяч световых лет на миллиарды световых лет. Затем в 1929 году он сделал еще одно грандиозное открытие: Вселенная не только невероятно огромна, но и становится больше с каждой секундой.
И эти два монументальных открытия породили крошечную проблему: определить центр Вселенной стало значительно труднее.
Состояние Вселенной
Но правда в том, что в таком сценарии у Вселенной нет центра: вам только кажется, что вы в центре, из-за природы бесконечного космоса, который расширяется вокруг вас.
Если Вселенная конечна, однако, определить центр будет сложнее. Представьте расширяющийся шарик. Материал, из которого сделан шарик, конечен, подобно космосу во Вселенной.
Спустя сотни лет исследований оказалось, что Земля не является центром Вселенной. И Солнце, и Солнечная система, и галактика Млечный Путь — тоже. Судя по всему, у Вселенной просто нет центра, и с этим выводом можно сделать много интересных открытий. Вопрос о том, где у Вселенной начало, — тема для отдельного обсуждения.
Что находится на краю Вселенной?
В 2019 году это обычная эмоция — желать по четыре-пять раз на дню отправиться не то, чтобы в космос, но на самый край света, как можно дальше, чтобы избавиться от дурного наваждения или плохой погоды, задерживающегося поезда или тесных брюк, таких заурядных на Земле вещей. Но что будет ждать вас на этой космологической границе? Что это вообще такое — край света, край Вселенной — что мы там увидим? Это граница или бесконечность вообще?
Давайте спросим у ученых.
Что находится на краю света
Шон Кэрролл, профессор физики Калифорнийского технологического института
«Насколько мы знаем, у Вселенной нет границ. У наблюдаемой Вселенной есть край — предел того, что мы можем увидеть. Это связано с тем, что свет движется с конечной скоростью (один световой год в год), поэтому, когда мы смотрим на далекие вещи, мы вглядываемся назад во времени. В самом конце мы видим, что происходило почти 14 миллиардов лет, остаточное излучение Большого Взрыва. Это космический микроволновый фон, который окружает нас со всех стороны. Но это не физическая «граница», если уж так посудить.
Поскольку мы можем видеть лишь настолько далеко, мы не знаем, на что похожи вещи за пределами нашей наблюдаемой Вселенной. Та вселенная, которую мы видим, довольно однородна в больших масштабах и, возможно, так будет продолжаться буквально всегда. В качестве альтернативы вселенная могла бы свернуться в сферу или тор. Если это так, вселенная будет ограничена по общему размеру, но все равно не будет иметь границы, точно так же, как круг не имеет начала или конца.
Также возможно, что вселенная неоднородна за пределами того, что мы можем видеть, и что условия сильно отличаются от места к месту. Эту возможность представляет космологическая мультивселенная. Мы не знаем, существует ли мультивселенная в принципе, но поскольку не видим ни то, ни другое, разумно было бы сохранять непредвзятость».
Джо Данкли, профессор физики и астрофизических наук в Принстонском университете
«Да все то же самое!
Окей, на самом деле мы не считаем, что у вселенной есть граница или край. Мы думаем, что она либо продолжается бесконечно во всех направлениях, либо оборачивается вокруг себя, так что она не является бесконечно большой, но все равно не имеет краев. Представьте поверхность пончика: у нее нет границ. Может быть, вся вселенная такая (но в трех измерениях — у поверхности пончика всего два измерения). Это значит, что вы можете отправиться на космическом корабле в любом направлении, и если будете путешествовать достаточно долго, вернетесь туда, откуда начали. Нет края.
Но есть также то, что мы называем наблюдаемой вселенной, которая является частью пространства, которую мы можем реально видеть. Край этого места находится там, откуда свету не хватило времени, чтобы добраться до нас с начала существования вселенной. Мы можем увидеть только такой край, а за ним, вероятно, будет все то же самое, что мы видим вокруг: сверхскопления галактик, в каждой из которых миллиарды звезд и планет».
Поверхность последнего рассеяния
Джесси Шелтон, доцент кафедры физики и астрономии Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн
«Все зависит от того, что вы подразумеваете под краем вселенной. Поскольку скорость света ограничена, чем дальше и дальше в космос мы смотрим, тем дальше и дальше назад во времени мы заглядываем — даже когда смотрим на соседнюю галактику Андромеду, мы видим не то, что происходит сейчас, а что происходило два с половиной миллиона лет назад, когда звезды Андромеды излучали свет, попавший в наши телескопы только сейчас. Самый старый свет, который мы можем увидеть, пришел из самых дальних глубин, поэтому, в некотором смысле, край вселенной — это самый древний свет, который нас достиг. В нашей вселенной это космический микроволновый фон — едва заметное, продолжительное послесвечение Большого Взрыва, которое отмечает момент, когда Вселенная остыла достаточно, чтобы позволить сформироваться атомам. Это называется поверхностью последнего рассеяния, поскольку отмечает место, где фотоны перестали прыгать между электронами в горячей, ионизированной плазме и начали вытекать через прозрачное пространство, на миллиарды световых лет в нашу сторону. Таким образом, можно сказать, что край вселенной — это поверхность последнего рассеяния.
Что находится на краю вселенной прямо сейчас? Ну, мы не знаем — и не можем узнать, нам пришлось бы ждать, пока свет, испущенный там сейчас и идущий к нам, пролетит много миллиардов лет в будущем, но поскольку вселенная расширяется все быстрее и быстрее, мы вряд ли увидим новый край вселенной. Можем лишь догадываться. На крупных масштабах наша вселенная выглядит по большей части одинаковой, куда ни глянь. Велики шансы, что если бы вы оказались на краю наблюдаемой вселенной сегодня, вы увидели бы вселенную, которая плюс-минус похожа на нашу собственную: галактики, больше и малые, во всех направлениях. Я думаю, что край вселенной сейчас это попросту еще больше вселенной: больше галактик, больше планет, больше живых существ, задающихся таким же вопросом».
Вселенная не плоская
Майкл Троксель, доцент физики в Университете Дьюка
«Несмотря на то, что Вселенная, вероятно, бесконечна в размерах, на самом деле существует не один практический «край».
Мы думаем, что Вселенная на самом деле бесконечно — и у нее нет границ. Если бы Вселенная была «плоской» (как лист бумаги), как показали наши тесты с точностью до процента, или «открытой» (как седло), то она действительно бесконечна. Если она «закрыта», как баскетбольный мяч, то она не бесконечна. Однако, если вы зайдете достаточно далеко в одном направлении, вы в конечном итоге окажетесь там, откуда начали: представьте, что вы движетесь на поверхности шара. Как однажды сказал хоббит по имени Бильбо: «Убегает дорога вперед и вперед…». Снова и снова.
Подписывайтесь на наш канал в Яндекс Дзен. Там можно найти много всего интересного, чего нет даже на нашем сайте.
У Вселенной есть «край» для нас — даже два. Это связано с частью общей теории относительности, которая гласит, что все вещи (включая свет) во Вселенной имеют ограничение скорости — 299 792 458 м/с — и этот предел скорости сохраняется всюду. Наши измерения также говорят нам, что Вселенная расширяется во всех направлениях, причем расширяется все быстрее и быстрее. Это значит, что когда мы наблюдаем объект, который очень далеко от нас, свету от этого объекта нужно время, чтобы добраться до нас (расстояние, деленное на скорость света). Хитрость заключается в том, что поскольку пространство расширяется, пока свет идет к нам, расстояние, которое должен пройти свет, также увеличивается с течением времени на пути к нам.
Итак, первое, что вы могли бы спросить: на каком самом дальнем расстоянии мы могли бы наблюдать свет от объекта, если бы он был испущен в самом начале существования Вселенной (которой около 13,7 миллиарда лет). Оказывается, это расстояние — 47 миллиардов световых лет (световой год примерно в 63 241 раз больше расстояния между Землей и Солнцем), и называется космологическим горизонтом. Можно поставить вопрос несколько иначе. Если бы мы отправили сообщение со скоростью света, на каком расстоянии мы могли бы его получить? Это еще интереснее, потому что скорость расширения Вселенной в будущем возрастает.
Оказывается, что даже если это послание будет лететь вечно, оно сможет добраться только до тех, кто находится сейчас на расстоянии 16 миллиардов световых лет от нас. Это называется «горизонт космических событий». Однако самая дальняя планета, которую мы могли наблюдать, находится в 25 тысячах световых лет, поэтому мы все равно могли бы поприветствовать всех, кто живет в этой Вселенной на сегодняшний момент. А вот самое дальнее расстояние, на котором наши нынешние телескопы могли бы различить галактику, составляет около 13,3 миллиарда световых лет, поэтому мы не видим, что находится на краю вселенной. Никто не знает, что находится на обоих краях».
Эбигейл Вирегг, доцент Института космологической физики им. Кавила при Чикагском университете
«Используя телескопы на Земле, мы смотрим на свет, исходящий из отдаленных мест Вселенной. Чем дальше находится источник света, тем больше времени требуется, чтобы этот свет попал сюда. Поэтому, когда вы смотрите на отдаленные места, вы смотрите на то, на что были похожи эти места, когда был рожден увиденный вами свет — а не на то, как эти места выглядят сегодня. Вы можете продолжать смотреть дальше и дальше, что будет соответствовать продвижению дальше и дальше назад во времени, пока не увидите нечто, что существовало спустя несколько тысячелетий после Большого Взрыва. До этого вселенная была настолько горячей и плотной (задолго до того, как появились звезды и галактики!), что любой свет во вселенной ни за что не мог зацепиться, его нельзя увидеть современными телескопами. Это и есть край «наблюдаемой вселенной» — горизонт — потому что за ним ничего не разглядеть. Время идет, этот горизонт меняется. Если бы вы могли посмотреть на Вселенную с другой планеты, вы вероятно увидели бы то же самое, что видим мы на Земле: ваш собственный горизонт, ограниченный временем, которое прошло с момента Большого Взрыва, скоростью света и расширением вселенной.
Космический корабль SpaceShip будет вмешать до 100 пассажиров, но до конца Вселенной он точно не долетит.
Как выглядит то место, которое соответствует земному горизонту? Мы не знаем, потому что можем увидеть это место таким, каким оно было сразу после Большого Взрыва, а не каким оно стало сегодня. Но все измерения показывают, что вся видимая вселенная, включая край наблюдаемой вселенной, выглядит примерно одинаково, так же, как и наша локальная вселенная сегодня: со звездами, галактиками, скоплениями галактик и огромным пустым пространством.
Мы также думаем, что вселенная намного больше той части вселенной, которую мы сегодня можем увидеть с Земли, и что у самой вселенной нет «края» как такового. Это просто расширяющееся пространство-время».
У вселенной нет границ
Артур Косовский, профессор физики Питтсбургского университета
«Одним из самых фундаментальных свойств вселенной является ее возраст, который, согласно различным измерениям, мы сегодня определяем как 13,7 миллиарда лет. Поскольку мы также знаем, что свет распространяется с постоянной скоростью, это означает, что луч света, который появился в ранние времени, прошел к сегодняшнему дню определенное расстояние (назовем это «расстоянием до горизонта» или «расстоянием Хаббла»). Поскольку ничто не может двигаться быстрее скорости света, расстояние Хаббла будет самым дальним расстоянием, которое мы когда-либо сможем наблюдать в принципе (если не обнаружим какой-либо способ обойти теорию относительности).
Чтобы не пропустить ничего интересного из мира высоких технологий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram. Там вы узнаете много нового.
У нас есть источник света, идущий к нам почти с расстояния Хаббла: космическое микроволновое фоновое излучение. Мы знаем, что у вселенной не существует «края» на расстоянии до источника микроволнового излучения, которое находится почти на целой дистанции Хаббла от нас. Поэтому мы обычно предполагаем, что вселенная намного больше, чем нам собственный наблюдаемый объем Хаббла, и что настоящий край, который может существовать, находится намного дальше, чем мы когда-либо могли наблюдать. Возможно, это неверно: возможно, край вселенной находится сразу за дистанцией Хаббла от нас, а за ним — морские чудища. Но поскольку вся наблюдаемая нами вселенная везде относительно одинакова и однородна, такой поворот был бы очень странным.
Боюсь, у нас никогда не будет хорошего ответа на этот вопрос. У Вселенной может вообще не быть края, а если он и есть, то будет достаточно далеко, чтобы мы его никогда не увидели. Нам остается постигать лишь ту часть Вселенной, которую мы действительно можем наблюдать».
А у вас есть предположения, что находится на краю Вселенной? Расскажите в нашем чате в Телеграме.