Что находится за гранью 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”.
Что находится за пределами Вселенной
Что находится за пределами Вселенной? Этим вопросом задаются как ученые, так и обычные люди, интересующиеся тайнами мироздания. Та часть звездного неба, что доступна нам по ночам, является лишь небольшой частью огромного космического пространства. В научном сообществе все еще ведутся споры о том, где проходит граница Вселенной и есть ли она вообще.
Существует множество гипотез, рассуждающих о возможных пределах космоса. Но главная проблема каждой из них заключается в том, что их невозможно ни доказать, ни опровергнуть. Современные космические технологии не позволяют нам исследовать настолько огромное пространство. Поэтому научное сообщество продолжает выдвигать свои гипотезы о том, что находится на краю Вселенной и за ее пределами. С самыми популярными из них вы познакомитесь в этой статье.
Мультивселенная
Обозримая Вселенная
Прежде чем начать рассуждения о том, что находится за пределами Вселенной, необходимо понять, где эти самые пределы. Естественно, узнать о настоящих границах космического пространства мы не можем, но точно знаем, где заканчивается обозримая часть Вселенной – Метагалактика.
Наблюдаемый космос – это пространство, из которого наши технологии способны регистрировать рассеяние реликтового излучения. Те области, где оно заканчивается, и принято считать за границы обозримого космоса. Реликтовое излучение – это энергия, высвободившаяся во время Большого взрыва и распространяющаяся по Вселенной до сих пор. Примерный радиус Метагалактики составляет 46 миллиардов световых лет.
Обозримая Вселенная
Однако насчет обозримой Вселенной у ученых есть два противоположных мнения. Одни считают, что за пределами Метагалактики есть и другие системы, а мы наблюдаем лишь малую часть необъятного космоса. Другое мнение говорит о том, что это и есть вся Вселенная, и за ее пределами уже ничего нет.
Помимо Метагалактики, есть такое понятие, как область Хаббла. Так называют часть обозримого космоса, которую мы можем увидеть с помощью своих технологий. Она составляет примерно 13,8 миллиарда световых лет. Так как возраст Вселенной составляет примерно столько же, свет из ее более далеких областей до нас еще попросту не дошел. Область Хаббла рано или поздно расширится, увеличив количество наблюдаемых нами звездных систем.
Мультивселенная
С обозримыми границами Вселенной разобрались, но что же находится за их пределами? Если космическое пространство представляет собой ограниченную область, пусть и очень большую, то почему рядом с ней не может существовать других подобных территорий? Что если наша Вселенная не единственная в своем роде, а лишь одна из бесчисленного множества?
Мультивселенная
Гипотеза Мультивселенной говорит о том, что каждая отдельная Вселенная представляет собой нечто вроде пузыря, формирующегося из вещества во время Большого взрыва. Все миры рождаются, эволюционируют и в конечном итоге умирают, сменяясь новыми. Одним из наиболее известных сторонников данной гипотезы был Стивен Хокинг. Также ее поддерживают, пожалуй, самый известный популяризатор науки астрофизик Нил Деграсс Тайсон, один из первых людей в области квантовых вычислений Дэвид Дойч, Алан Харви Гут – первый физик, предложивший идею космической инфляции, и Брайан Рэндолф Грин – известный популяризатор теории струн.
Стивен Хокинг
В Мультивселенной существует бесконечное множество «пузырей», которые работают по одним и тем же законам природы, но находятся в разных состояниях. Параллельные Вселенные никак не зависят друг от друга и практически не взаимодействуют.
Эта гипотеза на данном этапе даже не совсем научная. Она предполагает, что может находиться за пределами Вселенной, но доказать или хотя бы попытаться экспериментально проверить не может. Поэтому пока это скорее философский вопрос, чем научный. Но, если предположение окажется правдой, это будет означать, что, помимо нашей, существует огромное количество Вселенных с конечными размерами и продолжительностью жизни.
Полное ничто
Космос постоянно расширяется. Это утверждение официально признано современным научным сообществом. Но даже ученые не могут сказать, будет ли это продолжаться вечно и до каких масштабов может увеличиться Вселенная.
Некоторые теоретики предполагают, что наш мир имеет свои границы, но за их пределами нет ничего. Согласно такой гипотезе, когда Вселенная заканчивается, остается лишь абсолютная пустота, полное ничего, в котором не действуют ни одни законы физики. Туда не доходит свет, его нельзя ощутить, увидеть, там нет времени и пространства. Гипотеза гласит, что космос представляет собой замкнутый шар, который парит в бесконечном ничего, к которому не применимы ни одни из знакомых нам физических параметров.
Теория абсолютной пустоты
Осознать и принять абсолютную пустоту довольно сложно для человеческого мозга. Даже если гипотеза верна, мы не сможем представить, как выглядит полное ничто. Черный фон? Белый? Матрица? Гадать можно долго, но вряд ли мы действительно сможем это представить.
Голограмма
Гипотеза довольно сложная, и ее даже понять тяжело, не то что доказать. Если вдруг она окажется правдой, это будет означать, что все законы природы, работающие в трехмерном мире, на самом деле так не работают и являются лишь искажением. Если за пределами нашей Вселенной лежит первичная плоскость, то мы даже представить себе не сможем, как в ней все устроено. Наряду с абсолютной пустотой и Мультивселенной эта теория, как и сотни других, являются больше философскими, чем научными. А что на самом деле находится за пределами Вселенной мы вряд ли когда-нибудь узнаем.
Что находится за пределами Вселенной
Вопрос о том, что находится за пределами Вселенной, волнует умы не только ученых, но и людей, не связанных с наукой. Все те звезды, которые мы можем рассмотреть на ночном небе, — незначительная часть космического пространства. Астрономы до сих пор спорят по поводу границы Вселенной, ведь такие расстояния и масштабы непостижимы для понимания.
Выдвинуто много гипотез по поводу рубежей космоса. Но полностью опровергнуть или доказать ни одну из них невозможно – ведь человеческие технологии да и сами границы разума не в состоянии исследовать такие гигантские просторы. И пока научный мир бьется над этой неразрешимой задачей, мы разберем самые интересные и удивительные теории о том, где находится край Вселенной.
Метагалактика и объем Хаббла
Для начала выясним границы наблюдаемой Вселенной. Эта та часть космического пространства, откуда мы можем регистрировать излучение. При этом сами объекты, сигналы от которых мы получаем, могут уже находиться за границей этой области космоса. Просто излучению от этих небесных тел необходимо преодолеть огромные расстояния до нашей планеты.
Именно эта часть Универсума называется Метагалактикой. За самую удаленную точку этой области приняли поверхность последнего рассеяния реликтового излучения. Это тепловая энергия, которая высвободилась во время Большого взрыва и продолжает распространяться по всему космосу до наших дней. Таким образом, радиус Метагалактики составляет 46 млрд. световых лет. Что расположено за этим пределом Вселенной, выяснить пока невозможно. При этом в астрономии есть две противоположные точки зрения на счет Метагалактики. Часть исследователей считает, что Метагалактика – малая область космического пространства и за ее границами есть другие звездные скопления и системы. Другие же ученые утверждают, что это и есть вся Вселенная.
Другим понятием, описывающим границы наблюдаемого Универсума, является область Хаббла. Это часть Метагалактики, в которой расширение пространства происходит со скоростью меньшей, чем скорость света. Размеры области Хаббла составляют 13,8 млрд. световых лет. Это по возрасту сопоставимо с событиями Большого взрыва. Рано или поздно все наблюдаемые нами галактики выйдут за пределы объема Хаббла. Поэтому эту границу Вселенной нельзя считать конечной.
Мультивселенная
Итак, мы установили, что видимое космическое пространство имеет вполне определенные границы. Но что за пределами Вселенной? И вообще, может быть наше мироздание не единственное?
Согласно такому предположению, Универсум – всего лишь один из миров в их бесконечном множестве. Как пузыри, они формируются из плотного вещества первичной материи во время Большого взрыва. Каждый из них проходит свои стадии эволюции, а после умирает, сменяясь новыми мирами.
Сторонником теории Мультивселенной являлся известный британский физик-теоретик Стивен Хокинг. Кроме него идею о параллельных мирах поддерживают другие исследователи космоса, такие как Брайан Грин, Нил Тайсон, Дэвид Дойч, Алан Гут.
Согласно много мировой интерпретации Эверрета в каждом таком «вселенском пузыре» действуют одни и те же законы природы и константные значения, но они пребывают в различных состояниях. При этом все параллельные миры живут и развиваются независимо друг от друга, лишь изредка соприкасаясь.
Теорию Мультивселенной нельзя назвать абсолютно научной. Скорее она философская, ведь ее нельзя доказать или опровергнуть путем научного эксперимента. Но, основываясь на этом предположении, можно сказать, что наша вселенная имеет границы и срок жизни.
Абсолютная пустота
Официально признано, что Универсум расширяется. Но установить, есть ли предел этому расширению пространства, не представляется возможным.
По предположениям некоторых физиков-теоретиков, у мироздания все-таки есть границы. За ними расположена абсолютная пустота или НИЧЕГО. В ней не действуют законы физики, она не проницаема для света и не осязаема. Пустота не имеет пространственных и временных рамок. Таким образом, мироздание представляет собой подобие шара, парящего в бесконечном пространстве, лишенном любых физических параметров.
Такая теория очень сложна для восприятия. Человеческий разум не может до конца осознать возможность абсолютной пустоты, что находится за Вселенной.
Большая проекция
В последней работе Стивена Хокинга, опубликованной уже после его смерти, описана крайне интересная гипотеза. Основное ее утверждение заключается в том, что наша мироздание – это голограмма некой первичной плоскости. Она, в свою очередь, образовалась в результате Большого взрыва. И на самом деле, наш мир двумерный, а его объемность – лишь иллюзия. Пространственно-временные характеристики Универсума – это проекционное искажение плоскости первоздания.
К сожалению, доказать правдивость этой гипотезы невозможно. Просто потому что, если наша действительность двумерна, то все законы, рассчитанные на объемное пространство, в ней не работают. Недоказанными остаются и другие предположения о месте за пределами Вселенной. Поэтому из научных гипотез они переходят в разряд философских рассуждений. И вряд ли когда-нибудь человечество сможет докопаться до истины в этом вопросе.
Спросите Итана: как выглядит край Вселенной?
Симуляция крупномасштабной структуры Вселенной демонстрирует сложные неповторяющиеся скопления. Но с нашей точки зрения мы можем видеть конечный объём Вселенной. Что лежит за его пределами?
13,8 млрд лет назад известная нам Вселенная началась с Большого взрыва. За это время расширилось пространство, материя испытывала гравитационное притяжение, и в результате мы получили такую Вселенную, какую наблюдаем сегодня. Но пусть она и огромна, у наших наблюдений есть пределы. На определённом расстоянии галактики исчезают, звёзды тускнеют, и никаких сигналов от удалённых частей Вселенной мы не получаем. А что же находится за этим пределом? На этой неделе читатель спрашивает:
Если Вселенная конечна в объёме, где находится её граница? Можно ли к ней приблизиться? Как она будет выглядеть?
Начнём с нашего текущего местоположения, и заглянем так далеко, как сумеем.
Видимые нами звёзды и галактики, расположенные поблизости, выглядят так же, как наши. Но чем дальше мы смотрим, тем глубже в прошлое Вселенной заглядываем: там она менее структурирована, моложе, и не так сильно развита
В непосредственной близости от нас Вселенная полна звёзд. Если улететь за 100 000 световых лет, то можно оставить за собой Млечный Путь. За ним простирается море галактик — возможно, два триллиона внутри наблюдаемой Вселенной. Существует огромное количество их разновидностей, форм, размеров и масс. Но разглядывая более удалённые галактики, можно увидеть нечто необычное: чем дальше галактика, тем вероятнее то, что она будет меньше по размеру и по массе, а её звёзды будут тяготеть к голубому цвету сильнее, чем у ближайших галактик.
Чем отличаются галактики в разное время истории Вселенной
Композит из ультрафиолетового, видимого и инфракрасного света, полученный проектом Хаббла eXtreme Deep Field — величайшее из выпущенных изображение далёкой Вселенной
Выше приведено изображение проекта Хаббл eXtreme Deep Field (XDF), глубочайшее изображение удалённой Вселенной. На нём видны тысячи галактик, находящиеся на сильно различных расстояниях от нас и друг от друга. Но в простом цвете нельзя увидеть, что с каждой галактикой связан определённый спектр, в котором облака газа поглощают свет совершенно определённых длин волн, благодаря простой физике атома. С расширением Вселенной эта длина растягивается, поэтому более дальние галактики кажутся нам более красными. Эта физика позволяет нам делать предположения о расстоянии до них, и когда мы расставляем эти расстояния, выясняется, что самыми удалёнными галактиками оказываются самые молодые и мелкие.
За галактиками должны находиться первые звёзды, а затем ничего, кроме нейтрального газа — когда у Вселенной не было времени стянуть материю в достаточно плотные для формирования звёзд структуры. Пройдя ещё на несколько миллионов лет назад, мы увидим, что излучение во Вселенной было настолько горячим, что там не могли сформироваться нейтральные атомы, а значит фотоны постоянно отскакивали от заряженных частиц. Когда же нейтральные атомы сформировались, этот свет должен был просто пойти по прямой линии, и идти вечно, поскольку на него не влияет ничего, кроме расширения Вселенной. Открытие этого остаточного свечения — реликтового излучения — более 50 лет назад стало окончательным подтверждением Большого взрыва.
Систематическая диаграмма истории Вселенной, описывающая реионизацию. До формирования звёзд и галактик Вселенная была наполнена нейтральными атомами, блокировавшими свет. И хотя большая часть Вселенной подверглась реионизации только спустя 550 млн лет, некоторые более удачливые участки практически реионизировались раньше этого срока.
С нашего сегодняшнего местоположения мы можем посмотреть в любом направлении и увидеть одинаковый ход космической истории. Сегодня, спустя 13,8 млрд лет после Большого взрыва, у нас есть известные нам галактики и звёзды. Раньше галактики были меньше, голубее, моложе и не такие развитые. До того были первые звёзды, а до этого — только нейтральные атомы. До нейтральных атомов была ионизированная плазма, а до неё — свободные протоны и нейтроны, спонтанное возникновение материи и антиматерии, свободные кварки и глюоны, все нестабильные частицы Стандартной Модели, и, наконец, сам момент Большого взрыва. Заглядывать на всё более дальние расстояния — это всё равно, что заглядывать в прошлое.
Представление художника в виде логарифмической концепции наблюдаемой Вселенной. За галактиками следует крупномасштабная структура и горячая, плотная плазма Большого взрыва на задворках. Край является границей только во времени.
Хотя это определяет нашу наблюдаемую Вселенную — с теоретической границей Большого взрыва, находящейся в 46,1 млрд световых лет от нашего местоположения — это не будет какой-то реальной границей пространства. Это просто граница во времени; существуют ограничения того, что мы можем увидеть, поскольку скорость света позволила информации путешествовать только 13,8 млрд лет с момента горячего Большого взрыва. Это расстояние больше 13,8 млрд световых лет, поскольку ткань Вселенной расширялась (и продолжает расширяться), но оно всё равно конечно. Но что насчёт времени до Большого взрыва? Что бы вы увидели, если бы как-то попали за одну долю секунды до того, как Вселенная обладала высочайшей из энергий, была плотной, горячей, полной материи, антиматерии и излучения?
Наблюдаемая Вселенная может простираться на 46 млрд световых лет во все стороны с нашей точки зрения, но наверняка есть и больше ненаблюдаемых частей Вселенной, возможно, даже бесконечное количество, похожих на ту, в которой находимся мы
Наше расположение ничем особенным не отличается, ни в пространстве, ни во времени. То, что мы можем видеть на 46 млрд световых лет, не придаёт какого-то особого значения этой границе или этому местоположению. Это просто ограничение нашего поля зрения. Если бы мы каким-то образом смогли сделать фотографию всей Вселенной, простирающуюся за наблюдаемую границу, такой, какой она стала через 13,8 млрд лет после Большого взрыва, она бы вся выглядела так, как наша ближайшая часть. В ней была бы великая космическая сеть галактик, скоплений, галактических нитей, космических войдов, простирающихся за пределы относительно небольшого участка, видимого нам. Любой наблюдатель в любом месте увидел бы Вселенную, очень похожую на ту, что мы видим со своей точки зрения.
Одно из самых удалённых наблюдений Вселенной демонстрирует расположенные неподалёку звёзды и галактики, но галактики из внешних участков просто выглядят моложе и менее развитыми. С их точки зрения им 13,8 млрд лет от роду, и они более развитые, а мы кажемся им такими, какими были миллиарды лет назад
Итан Сигель – астрофизик, популяризатор науки, автор блога Starts With A Bang! Написал книги «За пределами галактики» [Beyond The Galaxy], и «Трекнология: наука Звёздного пути» [Treknology].
Новое в блогах
Что скрывается за пределами видимой Вселенной?
Что скрывается за пределами видимой Вселенной?
Долгие века считалось, что Вселенная является единственной в своём роде. У неё нет начала и конца, она бесконечна и заполняет собой всё и вся. Но, всё же, у некоторых были сомнения на этот счёт, мыслители и учёные задумывались о существовании параллельных, других миров. Однако, в 1929 году, когда американский астроном Эдвин Хаббл доказал расширение Вселенной на примере галактик, удаляющихся друг от друга, стало окончательно ясно, что у Вселенной есть граница, ибо, в таком случае, что тогда расширяется и куда?
Современная наука не может сказать, где находится граница Вселенной, и, таким образом, есть ли у неё предел подобно тому, как мореплаватель смотрит на водное пространство вокруг корабля и не может сказать наверняка, где же конец этой водной глади. Но зато мы точно знаем, что у Вселенной было начало, а раз есть начало, значит, гипотетически, есть и конец, и пока эта граница находится на расстоянии 93 миллиардов световых лет – это граница видимой Вселенной, столько, сколько позволяет нам увидеть наша техника.
Глаз человека под микроскопом и Крабовидная туманность. Здесь подозрительно много сходств
Граница наблюдаемой Вселенной – это космологический горизонт, объекты на котором имеют бесконечное красное смещение, то есть они отдаляются не переставая. В этих необъятных 93 миллиардах световых лет открыто более 100 миллиардов галактик. Свет, испущенный самыми далёкими объектами, добирался до нас около 13, 4 миллиардов лет (отбрасываем начальную эпоху Тёмных веков). Свет от самой далёкой галактики GN-Z11 шёл до нас примерно 13, 4 млрд лет, но из-за расширения Вселенной расстояние до неё составляет около 32 млрд световых лет. Это и есть тот самый пример, когда скорость её удаления превышает скорость света засчёт расширения самого пространства. Возможно, она находится неподалёку от края Вселенной.
Так выглядит GN-Z11
За границей видимой нами Вселенной могут находиться гипотетические миры, возникающие в результате фазовых переходов физического вакуума, или же объекты, которые формируются из неоднородностей реликтового излучения, расположенных ближе всего к горизонту частиц. Это несколько напоминает полноводную реку с множеством притоков.
Что находится за границей видимой Вселенной – не знает никто. Кто-то считает, что Вселенная расширяется внутри некоего энергетического поля. Кто-то предполагает, что Вселенная похожа на расширяющийся мыльный пузырь, а за его оболочкой может быть множество других таких же пузырей-вселенных, где могут быть такие же законы физики, как и у нас, а могут быть и другие. Но, судя по тому, как почти одинаково устроены макромир и микромир, возможно, в других вселенных действительно те же самые законы, что и у нас. Кто-то предполагает, что наш мир многомерный, и наша четырёхмерная Вселенная – лишь один из его слоёв. А кто-то и вовсе считает Вселенную бесконечной матрёшкой, и мы – всего лишь являемся частью гигантского чьего-то организма.
Так или иначе, чтобы добраться до границы видимой Вселенной, у человека уйдёт 46 миллиардов лет, даже если он сможет обмануть Теорию относительности с её главным постулатом о том, что никто не может догнать фотон, а уж тем более двигаться быстрее его. И всё равно точка, к которому он летел 46 млрд лет со скоростью света, снова отдалится от него на такое же расстояние. Здесь уже нет границы материков: она словно постоянно убегает от пытающегося её нагнать человека. Единственный способ нам узнать, что находится за границей – это путешествия с помощью пространственно-временных тоннелей вроде кротовых нор, позволяющих мгновенно перемещаться во Вселенной, минуя эти невероятные расстояния. Но всё же если наша раса, именуемая гордым словом человек, всегда добиралась до границ, быть может, мы и в этом случае тоже когда-нибудь доберёмся до новых рубежей? Или нам так и не суждено будет узнать замысел Творца?Источник: «Аuriel Astro»
Опубликовано 29 августа 2021 Комментариев 0 | Прочтений 810