Место что находится за пределами вселенной, границы вселенной

Любые варианты возможны

И такая бесконечная структура рождает парадоксы. Если Вселенная бесконечна, то имея достаточное количество времени, мы рано или поздно можем найти место, идентично нашей Солнечной системе. Причем оно будет соответствовать ей во всех деталях. Там может быть такая же планета, как наша. С теми же людьми, что и у нас. С теми же технологиями, машинами, самолетами… И единственное различие заключается в том, что сегодня утром вы одели синюю футболку, а человек, идентичный вам — красную. Представьте себе, что в космосе есть место, где вы стали чемпионом мира по футболу! И есть место, где вы правите всем миром! И любая, абсолютно любая ваша нереализованная возможность там реализована. Расстались с девушкой? В другом месте Вселенной вы прожили с ней 80 лет…

Однако некоторые астрономы не согласны с тем, что в бесконечной Вселенной мы в конечном итоге найдем идентичную копию себя. Они считают, что существует конечное количество способов заполнить пространство фундаментальными частицами.

Зачем все это надо

Во-первых, это красиво. Наличие в «резюме» любой страны собственной или построенной совместными усилиями лунной станции априори добавит значимости на мировой арене. В наши дни над освоением Луны с переменным успехом трудятся США, Россия, европейские страны, а так же Китай и Индия.

У всех есть собственные проекты, однако сроки реализации неблизкие. Европейское космическое агентство планирует не раньше 2030 года построить на Луне собственные базы, а китайцы и вовсе отодвинули реализацию проекта к 2040-2060 годам. Практически все программы упираются в чрезмерные затраты, связанные с реализацией.

Во-вторых, на Луне есть чем поживиться: разнообразные полезные ископаемые, в том числе алюминий, железо и титан, так же на спутнике в районе полюсов обнаружена вода в виде льда. Но больший интерес представляет довольно редкий на Земле изотоп гелий-3, который отлично подойдет в качестве топлива для термоядерных реакторов.

Этот элемент находится в поверхностном слое лунного грунта — реголите. Российские ученые подсчитали, что для обеспечения энергией всего населения Земли потребуется порядка 30 тонн гелия-3, а на поверхности Луны его по приблизительным подсчетам не менее 500 тысяч тонн. Среди достоинств гелия-3 отсутствует проблема утилизации радиоактивных отходов, как при делении тяжелых ядер на Земле, но и запуск термоядерной реакции с ним в разы сложнее. Словом, не так все однозначно.

Одиннадцать измерений

И вот так, рассуждая и делая допущения, физики докатились до одиннадцати измерений. Почему-то именно в одиннадцатимерном пространстве отлично укладываются обе фундаментальные теории — квантовая механика и общая теория относительности. Почему одиннадцать? Как-то математически вышло, там доказательство страниц на пятьдесят мелким шрифтом с формулами, но все так договорились, что пусть будет одиннадцать, вряд ли кто проверит. Они, правда, не вдаются в подробности какие там измерения где и над какими, просто постулируют факт одиннадцатимерного пространства-времени, где все события логичны и объяснимы. Поэтому приходится принимать на веру.

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.

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».

Что такое пояс Койпера?

В конце прошлого века за орбитой Нептуна был обнаружен астероидный пояс, получивший название пояс Койпера. Он в значительной степени перевернул общепринятое представление о Солнечной системе. Так, именно после этого открытия Плутон лишился статуса планеты и перешел в разряд планетоидов. Под этим названием скрываются объекты, которые образовались из скопившихся в самой удаленной и холодной области Солнечной системы газов, оставшихся при формировании нашей системы. Астрономам удалось насчитать свыше 10 тысяч планетоидов, в числе которых планетоид под именем UB13, который по своим габаритам превосходит Плутон.

Находящийся на удалении 47 а.е. от Солнца пояс Койпера первоначально восприняли как окончательную границу нашей системы, однако ученые по-прежнему продолжают обнаруживать все новые, еще более удаленные планетоиды. Некоторые астрофизики считают, что некоторые объекты пояса Койпера вовсе не относятся к Солнечной системе, а входят в состав иной системы.

Строение вселенной

Пример расположения галактик относительно друг друга

Звезды, которые видит человек, являются частью галактики. Солнце тоже входит в ее состав и находится на большом расстоянии от других светил. Если взглянуть на Млечный Путь со стороны, то он будет напоминать гигантский диск с большим скоплением звезд в центральной части. И таких галактик во Вселенной большое множество.

Интересный факт: Млечный Путь состоит примерно из 10 миллиардов звезд. Свету, чтобы добраться из одного конца галактики в другой, требуется 100 тысяч лет.

Звезды распределены в галактиках неравномерно, в разных частях имеются плотные скопления, напоминающие шар. Также есть пространства, где на протяжении многих световых лет нет ни одного светила.

Вокруг большинства звезд находятся планеты, обладающие уникальным внешним видом, атмосферой и другими особенностями. Также вокруг некоторых имеются спутники – небольшие космические объекты, удерживаемые за счет притяжения.

Галактик во Вселенной огромное множество, и многие имеют спиралевидную форму, которую хорошо заметно благодаря расположению светил. Такой тип называется протогалактиками. Ученые предполагают, что во время своего образования они вращались по кругу с большой скоростью, и постепенно замедлились. Другие галактики из-за сильного сжатия водородного газа не начали движение вокруг центральной оси и остались в форме эллипса.

Межгалактическое пространство помимо пустоты может содержать различные объекты: пояса астероидов, кометы, карликовые планеты и т.д.

Все вышеперечисленные объекты являются частью необъятной Вселенной. Причем регулярно рождаются новые звезды и планеты, из-за чего космос постоянно меняется.

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.

Universe Size Comparison 3DUniverse Size Comparison 3D

Hubble Ultra Deep Field 3-D Fly-ThroughHubble Ultra Deep Field 3-D Fly-Through

Неразгаданные тайны космоса

Всем известно, что космос – это самое фантастическое, таинственное и необъяснимое пространство. На космические темы было написано много книг, снято невероятное количество фильмов, и всё равно эта тема не теряет своей актуальности.

Одной из интересных загадок является космический шум. Человек не может его слышать в обычных условиях, поскольку космические молекулы веществ не создают вибрации, которые можно услышать. Но зато такой шум можно распознать с помощью специальных приборов с радиосигналом. Что вызывает этот шум, пока тоже остаётся без объяснения.

Космические лучи также остаются ещё одной неразгаданной тайной. Это частицы энергии, которые движутся в космическом пространстве. Их интенсивность заметно увеличивается с каждым годом.

Что же касается самой относительной космической величины – времени, то оно в разных условиях проявляет себя по-разному. Поэтому нет чёткого ответа, а всего лишь две абсолютно противоположные друг другу теории:

  • если человек движется с высокой скоростью, то время для него будет проходить медленнее;
  • на Земле время протекает медленнее, чем в космическом пространстве. GPS-часы, которые установили на космических аппаратах, опережают часы, находящиеся на Земле.

Невероятное количество тайн космоса и Вселенной ещё остаются неразгаданными. Но это как раз подстёгивает, даёт волю фантазии и вдохновляет людей на создание новых интересных и увлекательных теорий, гипотез, творений и предположений.

Тепловая смерть Вселенной

В общем и целом Тепловая смерть — противоположность Большому сжатию. Согласно теории, гравитация способствует тому, что Вселенная продолжит расширяться в геометрической прогрессии. Галактики будут отдаляться от друга всё дальше и дальше, подобно несчастным любовникам, и всеобъемлющая чёрная пропасть между ними будет расти.

Вселенная следует тем же правилам, что и любая термодинамическая система: тепло равномерно распределяется по всему, что в ней есть. Всё вещество Вселенной равномерно распределено среди холодного, скучного и тёмного «тумана».

В конце концов все звёзды, одна за другой, вспыхнут и погаснут, а энергии для появления новых звёзд уже не будет — вселенная погаснет. Материя всё ещё останется на месте, но в форме частиц, чьё движение будет полностью хаотичным. Эти частицы будут сталкиваться друг с другом, но без обмена энергией. А люди? Люди тоже станут всего-навсего частицами посреди бескрайней пустоты.

Где границы Вселенной?

Учёные считают, что Вселенная находится в процессе непрерывного роста.

Известный американский астроном Эдвин Хаббл еще в 20-х годах прошлого века сумел обнаружить расплывчатые туманности, представлявшие собой галактики, аналогичные нашей. Впоследствии он доказал, что происходит процесс непрерывного удаления галактик друг от друга, причем скорость движения тем больше, чем дальше располагается галактика.

Современное оборудование позволило установить приблизительный возраст Вселенной на основе света, поступающего с дальних ее рубежей, — 13 миллиардов 700 миллионов лет. Был определен и диаметр Вселенной, составляющей 156 миллиардов световых лет (для сравнения, размер нашей галактики Млечный Путь равен примерно 100 тысячам световых лет).

При дальнейшем ускорении движения галактик в какой-то момент их скорость превзойдет скорость света, и увидеть их будет уже невозможно, поскольку передача сверхсветового сигнала не представляется возможной. Таким образом, в будущем, если не произойдет какого-то прорыва в технологиях исследования космоса, изучать даже те объекты, которые расположены внутри Вселенной, уже не получится. При этом все, что находится за пределами исследованных границ Вселенной, остается полностью неведомым для современных ученых, и нет никаких предпосылок полагать, что в обозримом будущем что-то изменится.

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.

Большое сжатие

Самая знаменитая теория о рождении Вселенной — это теория Большого взрыва. Она гласит, что вся материя изначально существовала как сингулярность — бесконечно плотная точка посреди великого ничто. А потом по непонятным причинам произошёл взрыв. Материя вырвалась наружу с невероятной скоростью и постепенно стала известной нам Вселенной.

Как вы могли догадаться, Большое сжатие — это Большой взрыв «наоборот». Вселенная постепенно расширяется под воздействием собственной гравитации, но этому должен быть предел — некая конечная точка, граница. Когда Вселенная достигнет этой границы, то прекратит расширяться и начнёт сжиматься. Тогда вся материя (планеты, звёзды, галактики, чёрные дыры -всё) снова сожмётся в одну бесконечно плотную точку.

Правда, последние данные этой теории противоречивы — учёные недавно обнаружили, что Вселенная расширяется всё быстрее.

Есть ли у Вселенной конец?

Изображение реликтового излучения

Пока ученые не могут с уверенностью ответить на данный вопрос. Человечество не обладает достаточными технологиями, чтобы заглянуть в бесконечную даль и убедиться в наличии или отсутствии краев у пространства. Однако некоторые обсерватории непрерывно работают в этом направлении. У ответа на этот вопрос может быть два варианта: Вселенная конечна, либо она бесконечна.

Если принимать за действительность первый вариант, то установить теоретические края мироздания помогает реликтовое излучение. Свет, оставшийся после Большого взрыва, протянулся на расстоянии примерно в 93 млрд. лет. Это и можно считать за границу Вселенной.

Вольное изображение границ Вселенной

Второй вариант указывает на то, что космос бесконечен. Тогда, если человек отправится в любом направлении на большой скорости, то ему встретится бесконечное количество галактик, звезд и планет. Более того, ученые убеждены, что в этом случае где-то может существовать идентичная Солнечная система с Землей, которую населяют точно такие же люди. Ведь если пространство безгранично, и в нем существует неограниченное количество планет, вероятность того, что где-то существует клон Земли, стремится к бесконечности.

Интересный факт: теория о бесконечности космоса часто применяется в научно фантастических фильмах, книгах и комиксах, когда герой встречается со своей копией из другого измерения.

Возможно, в будущем люди смогут узнать наверняка, имеет ли Вселенная конец. Но на данный существуют лишь теории.

Понятие о границах Вселенной

Согласно научным исследованиям, Вселенная не имеет границ. Когда речь идет о «краях» Вселенной, то подразумевается несколько иное понятие. Эти края нельзя каким-то образом ощутить или натолкнуться на них, будто на стену. Дело в том, что край в космическом отношении – это предел того, что человек способен увидеть. Для этого используется различное оборудование. Существует определенная грань, дальше которой ничего не видно. Однако это вовсе не означает, что на данной границе Вселенная резко обрывается. Принято говорить, что у Вселенной нет краев, но есть горизонты.

В космологии существует такое понятие, как наблюдаемая Вселенная. Под ним подразумевается часть Вселенной, прошлое которой видит наблюдатель. Дело в том, что за тот промежуток, когда сигналы из самой дальней точки Вселенной достигают Земли (то есть наблюдателя), Вселенная уже продвинется вперед на определенное время. Таким образом, то, что видит человек, уже произошло прежде. Та грань, которую способен увидеть человек, называется космологическим горизонтом. Все объекты, которые на нем расположены, обладают бесконечным красным смещением. На космологическом горизонте насчитывается около 500 миллиардов галактик и более.

Часть видимой Вселенной, которую можно изучать при помощи современных астрономических методов, именуется Метагалактикой. Приборы постепенно модернизируются, совершенствуются и вместе с этим увеличиваются размеры Метагалактики. Ученые могут только озвучивать гипотезы относительно того, что же находится за горизонтом Вселенной. Принято называть эти объекты внеметагалактическими. При этом Метагалактика может быть как практически всей Вселенной, так и лишь малой ее частью.

Hubble Ultra Deep Field — снимок «Хаббла». Справа — увеличенное изображение галактики в разных диапазонах
Интересный факт: как только появилась Метагалактика, началось ее постепенное однородное расширение. Ученый Эдвин Хаббл в 1929 году путем исследований и опытов установил, что между расстоянием к галактикам и их красным смещением существует некая связь. Эта зависимость обрела название закон Хаббла, который описывает расширение Вселенной. Согласно закону, космическое пространство в масштабах Вселенной безостановочно расширяется, и увеличиваются дистанции между галактиками.

В теории гранью наблюдаемой Вселенной является космологическая сингулярность – это состояние, в котором находилась Вселенная, когда произошел Большой Взрыв. То есть, предполагается, что на протяжении какого-то времени Вселенная была статичной. Потом произошел Большой Взрыв, который спровоцировал расширение, длящееся до сих пор. Более того, считается, что в последнее время расширение Вселенной ускорилось.

Расширение Вселенной

На практике удалось рассмотреть только реликтовое излучение. Его происхождение тоже напрямую связано с теорией Большого взрыва – предполагается, что прежде Вселенная состояла из горячей плазмы. Современная наука сумела добиться наблюдения поверхности рассеяния. Пока это наиболее удаленный объект.

Раз Вселенная начала расширяться ускоренно, то это подтверждает наличие двух сил – гравитации и антигравитации. В рамках наблюдаемой Вселенной всемирное антитяготение преобладает над тяготением. Согласно имеющимся расчетам, диаметр той части Вселенной, которая подлежит наблюдению, составляет 93 миллиарда световых лет либо же это 28,5 гигапарсек. Тогда возникает закономерный вопрос: «Почему диаметр Вселенной 93 млрд. световых лет, если ученые определили ее возраст – 13,7 млрд. лет?».

Дело в том, что чем дальше расположены зоны Вселенной, тем быстрее происходит их расширение по сравнению со скоростью света. При этом быстрее перемещаются не сами объекты, а пространство, внутри которого они находятся.

Из всего вышесказанного получается, что если Вселенная так и будет расширяться в дальнейшем, все быстрее и быстрее, то в определенный период остальные галактики, которые не входят в Сверхскопление галактик, пересекут горизонт Вселенной. Соответственно, их больше невозможно будет рассмотреть.

Доказательства, что Вселенная имеет возраст

Эдвин Хаббл поставил финальную точку в спорах, доказав наличие границ у Вселенной и их увеличение

Если верить теории Большого взрыва, то отсчет жизни Вселенной начинается в ту секунду, когда сжатая до микроскопических размеров сингулярность моментально расширилась. Со временем это пространство заполнили галактики и постепенно приняли тот вид, который люди наблюдают из телескопов.

Вселенная проделала долгий путь, на который ушли даже не миллионы, а миллиарды лет. Впервые о том, что у нее есть возраст, люди начали задумываться примерно в XVIII веке

Когда Земля была достаточно изучена, они обратили внимание к звездам и начали стремиться узнать как можно больше о них

Средневековая модель Вселенной

Изначально полагалось, что Вселенная бесконечна и не имеет возраста, являясь вечной. Но открытие законов термодинамики как минимум опровергло отсутствие возраста. Согласно им, тепло от горячих объектов переходит к более холодным, пока между ними не установится температурное равновесие. И если бы Вселенная существовала вечно, планеты, звезды и другие космические тела были бы одной температуры. Благодаря таким умозаключениям ученые того времени установили, что пространство вокруг имеет определенный возраст.

Интересный факт: ученые не исключают наличие в космосе областей, где объекты имеют одну температуру. Но они должны состоять из одинаковых материалов.

Доказать наличие возраста у Вселенной иным способом удалось в XX веке. Астроном Леметр выдвинул гипотезу, что пространство вокруг не бесконечно, имеет границы и постоянно увеличивается. Эдвин Хаббл поддержал его, поскольку заметил, что соседние галактики постепенно отдаляются от Млечного Пути. И если перемещаться назад во времени, можно оказаться во мгновении, когда размеры Вселенной были минимальными и еще не начали расти. Именно в этот момент и произошло ее рождение, соответственно она имеет возраст.

Из чего состоит наша Вселенная?

Чтобы разобраться в этом вопросе, пойдите прямо сейчас на кухню и возьмите поролоновую губку, которую вы используете для мытья посуды. Взяли? Так вот, вы держите в руках модель Вселенной. Если вы через лупу рассмотрите структуру губки поближе, то увидите, что она представляет собой множество открытых пор, ограниченных даже не стенками, а скорее перемычками.

Нечто подобное представляет собой и Вселенная, но только в качестве материала для перемычек используется не поролон, а… скопления галактик… Не планет, не звёздных систем, а галактик! Каждая из этих галактик состоит из сотен миллиардов звёзд, вращающихся вокруг центрального ядра, и каждая может иметь размер до сотен тысяч световых лет. Расстояние между галактиками обычно составляет около миллиона световых лет.

Что такое межзвездное пространство?

Вдали от защитных объятий Солнца край Солнечной системы кажется холодным, пустым и безжизненным местом. Неудивительно, что зияющее пространство между нами и ближайшими звездами долгое время казалось пугающе огромным пространством небытия. До недавнего времени это было место, куда человечество могло заглянуть лишь издалека.

Астрономы уделяли межзвездному пространству лишь мимолетное внимание, предпочитая вместо этого сконцентрировать внимание телескопов на светящихся массах соседних звезд, галактик и туманностей. Между тем оба «Вояджера» до сих пор отправляют на Землю данные из этой странной области, которую мы называем межзвездным пространством

На протяжении последнего столетия ученые строили картину того, из чего состоит межзвездная среда, в основном благодаря наблюдениям с помощью радио и рентгеновских телескопов. Они обнаружили, что межзвездное пространство состоит из чрезвычайно диффузных ионизированных атомов водорода, пыли и космических лучей, перемежающихся плотными молекулярными облаками газа, которые считаются местом рождения новых звезд.

Но его точная природа непосредственно за пределами нашей Солнечной системы была в значительной степени загадкой, главным образом потому, что Солнце, все планеты и пояс Койпера содержатся в гигантском защитном пузыре, образованном солнечным ветром, известным как гелиосфера.

Размер и форма гелиосферного пузыря изменяются по мере прохождения через различные области межзвездной среды. На изображении показао местоположение космических аппаратов «Вояджер-1″и «Вояджер-2».

Но его спасательные свойства также затрудняют изучение того, что лежит за пределами гелиосферы. Вот почему по мнению некоторых ученых единственный способ получить представление о межзвездном пространстве – это улететь далеко от Солнца, оглянуться назад и получить изображение из-за пределов гелиосферы. Но это не простая задача – по сравнению со всей галактикой Млечный Путь наша Солнечная система выглядит меньше, чем рисовое зернышко, плавающее посреди Тихого океана. И все же, «Вояджеры» находятся далеко от внешнего края гелиосферы.

Теория о Вселенных-пузырях предполагает их множество

 Каждую из Вселенных можно представить в виде мыльного пузыря, который заключен в космическую пустоту, которая в свою очередь не прекращает расширяться. Сторонники этой теории предполагают, что в каждой из Вселенных могут действовать свои законы физики, отличные от тех, которые известны землянам — например, сила тяжести или связь между атомами. Таким образом, нельзя исключать, что в других Вселенных нет планет с условиями, пригодными для жизни. Астрофизики уверяют, что возможно, людям удастся обнаружить эти Вселенные,  когда эти “пузырьки” окажутся достаточно близко от нашей.

Структура и форма Вселенной

Возможные формы Вселенной

Утверждение того, что реликтовое излучение находится на самом краю Вселенной, довольно спорное. Доказано, что пространство расширяется быстрее скорости света, поэтому реальные края космоса уходят дальше мест, куда успела добраться световая энергия от Большого взрыва. По предварительным оценкам, сейчас размер Вселенной составляет примерно 91 миллиард световых лет, и это число постоянно растет.

Ученые со всего мира пытаются определить точную структуру пространства вокруг. Совершенно ясно, что космос состоит из галактик, между которыми находится пустота, пылевые облака, скопления астероидов и прочие объекты. Однако какую он имеет форму и структуру?

Пространство в четырех измерениях

Вселенная подвластна четырем измерениям: координатам XYZ и времени. На основе этого ученые составили три варианта структур, которым может подчиняться пространство вокруг:

  • Открытая по форме похожа на седло и не имеет границ, такая структура не может растягиваться в пространстве бесконечно и должна обязательно остановиться;
  • Плоская представляет собой квадрат, который может увеличиваться бесконечно;
  • Закрытая похожа на замкнутую сферу, которая не может расти бесконечно, однако исследователи отмечают, что это может произойти через “неограниченное” количество времени.

Ученые пока не решили, какая структура Вселенной является достоверной. Однако все три варианта позволяют спрогнозировать ее форму.

Одни проблемы

Одна из основных проблем долгосрочного пребывания на Луне — солнечная радиация. На нашей планете нас оберегает атмосфера, задерживающая большую часть излучения, а так же магнитное поле, отталкивающее его. У Луны же практически нет ни того, ни другого, следовательно получить опасную долю облучения даже будучи в защищенном скафандре — дело нескольких часов. Правда, эту проблему можно решить.

Поток протонов во время солнечных вспышек двигается медленно и обладает довольно низкой проникающей способностью, так что в случае опасности у астронавтов есть время на то, что бы спрятаться в укрытие. Собственно, практически все проекты лунных колоний — подземные именно по этой причине.

Но это еще не все сложности. Лунная пыль — это вам не то, что копится у вас на книжной полке. В силу отсутствия гравитации и эррозии почвы, она состоит из крайне острых частиц и обладает электростатическим зарядом. Соответственно, эти самые частицы запросто «прилипают» ко всем механизмам и в разы сокращают срок их службы.

Плюс в освоении Луны есть чисто экономические сложности. Да, отправить туда экспедицию стоит огромных вложений, а построить там колонию — еще больше. Но надо понимать, какая от этого может быть выгода. А она не очевидна. Гелий-3 нам пока не настолько нужен, насколько сложно из него добыть энергию. Космический туризм в теории может принести  прибыль, но подобный опыт с коммерческими полетами на МКС показал, что доходы от подобных полетов не окупили даже части затрат, связанных с содержанием станции. Так что и тут не все так просто.

Шон Кэрролл, профессор физики

Вселенная не имеет границ. Мы можем говорить лишь о крае обозримой Вселенной. Это максимальная дистанция, на которую можно «посмотреть» с Земли. Если расширение Вселенной будет продолжаться бесконечно, нам не удастся увидеть ее конца, даже если он существует. Потому что, смотря на самые далекие звезды и планеты, мы видим их отголоски из прошлого, так как свет движется с одной скоростью. Все объекты на конце наблюдаемой Вселенной, предстают перед нами такими, какими они были почти 14 миллиардов лет назад. Но все же это нельзя назвать физической границей космоса.

Наш обзор в космосе ограничен мощностью современных технологий, и мы не можем заглянуть за край обозримой нами Вселенной, а ведь там дальше тоже есть огромное космическое пространство. Все, что мы наблюдаем, довольно однородный космос, и, скорее всего, так будет и дальше. Вселенная может оказаться в виде сферы, как вариант. В таком случае космос будет ограничен, но по-прежнему не будет иметь физических границ, потому что у шара нет ни начала, ни конца.

Также нельзя сбрасывать со счетов и теорию мультивселенной, согласно которой космос не однородный и может сильно меняться в некоторых регионах. Пока мы не можем доказать ни того, ни другого, поэтому сейчас разумно сохранять нейтралитет и не отдавать предпочтение ни одной из теорий.

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).

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.

Тысячи миров

Эта теория гласит, что космос бесконечен. Вероятно, в нем есть миллионы, миллиарды других галактик, которые вмещают в себя миллиарды других звезд. Ведь, если мыслить обширно, все в нашей жизни начинается снова и снова — фильмы следуют один за другим, жизнь, заканчиваясь в одном человеке, начинается в другом.

В мировой науке на сегодняшний день считается общепринятой концепция о многокомпонентной Вселенной. Но сколько Вселенных существует? Никто из нас этого не знает. В других галактиках могут находиться совсем иные небесные тела. В этих мирах господствуют совершенно другие законы физики. Но как доказать их наличие экспериментальным способом?

Сделать это можно лишь обнаружив взаимодействие между нашей Вселенной и другими. Это взаимодействие происходит через некие кротовые норы. Но как найти их? Одно из последних предположений ученых гласит, что такая нора есть прямо в центре нашей Солнечной системы.

Ученые предполагают, что в том случае, если космос бесконечен, где-то на его просторах находится двойник нашей планеты, а, возможно, и всей Солнечной системы.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий