Интересные факты

Что, если у Вселенной нет конца?

13,8 миллиарда лет назад в горячем Большом Взрыве родилась наша Вселенная. С тех пор она расширялась и остывала, вплоть до сегодняшнего дня. С нашей точки зрения мы можем кинуть взгляд на 46 миллиардов световых лет во всех направлениях, благодаря скорости света и расширению пространства. И хотя это огромное дистанция, оно не бесконечное. Потому что мы не видим дальше. Что лежит за горизонтом этих 46 миллиардов световых лет и может ли Вселенная быть бесконечной?

Прежде итого стоит отметить, что мы не знаем точно, конечна или бесконечна Вселенная. Однако мы точно знаем, что за пределами того, что мы можем следить, есть много всякого, отмечает физик Итан Зигель в своей статье на Medium.com.

Чем дальше объекты, которые мы наблюдаем во Вселенной, тем дальше назад во времени мы уходим, вплоть до тех времен, когда атомов еще не существовало, до самого Большого Взрыва

Заглядывая будто можно дальше, мы также движемся назад во времени. Ближайшая галактика, находящаяся в 2,5 миллионах световых лет от нас, предстает перед нами, какой она была 2,5 миллиона лет назад, потому что свету нужно собственно столько времени, чтобы добраться до наших глаз оттуда, откуда он был испущен. Многие галактики видятся нам такими, какими они были десятки миллионов, сотни миллионов или даже миллиарды лет назад. Заглядывая будто можно дальше в космос, мы видим свет таким, каким он был в юные дни Вселенной. Отчего бы тогда нам не заглянуть в самое начин, увидеть, каким все было 13,8 миллиарда лет назад? Мы не лишь заглянули, но и нашли кое-что: космический микроволновый поле, послесвечение Большого Взрыва.

Оказалось, что в то пора Вселенная была почти идеально однородной, однако некоторые области были более или менее плотным, чем в среднем, на 1 доля из 30 000. Этого довольно, чтобы сформировались звезды, галактики, галактические скопления и космические пустоты, которые мы наблюдаем ныне. Но в тех ранних несовершенствах, которые мы видим из этого космического снимка, содержится невообразимо много информации о Вселенной. К примеру, поразительный факт: искривление пространства, насколько нам известно, абсолютно плоская. Если бы пространство было выгнуто, будто если бы мы жили на поверхности четырехмерной сферы, дальние лучи света сливались бы. Если бы пространство было вогнуто, будто поверхность четырехмерного седла, дальние лучи расходились бы. Однако нет, дальние лучи света движутся в заданном изначально направлении, а флуктуации отражают практически идеальную плоскость.

Величины горячих и холодных пятен, а также их масштабы указывают на кривизну Вселенной. Мы пришли к выводу, что она идеально плоская

Из ограничений, связанных будто с космическим микроволновым фоном, этак и крупномасштабной структурой Вселенной в совокупности, можно заключить, что если Вселенная конечна и замыкается на себе, она должна быть будто минимум в 250 раз больше той части, которую мы наблюдаем. Поскольку мы живем в трех измерениях, 250 умножить на радиус означают (250)3 объема, а это в 15 миллионов один больше пространства. И все же, каким бы большим это число ни казалось, оно не бесконечно. Нижняя рубеж Вселенной будет минимум 11 триллионов световых лет во всех направлениях, и это немало, но по-прежнему разумеется.

И конечно, у нас есть причины полагать, что Вселенная намного больше этого. Большенный Взрыв мог обозначить начин наблюдаемой Вселенной, к которой мы привыкли, однако он необязательно будет означать рождение самого пространства-времени. До Большого Взрыва Вселенная переживала этап космической инфляции. Вместо того, чтоб быть заполненной материей и излучением в горячем состоянии, Вселенная была иной:

  • заполненной энергией, присущей самому пространству;
  • расширялась с постоянной экспоненциальной скоростью;
  • создавала новое пространство этак быстро, что наименьшую физическую длину, длину Планка, можно было распялить до размеров наблюдаемой в сегодняшнее время Вселенной всего за 10-32 секунды.
Похожие новости  Солнечный асфальт: путь в будущее или дорога в никуда?

Инфляция приводит к тому, что пространство расширяется экспоненциально, что может весьма быстро привести к тому, что любое ранее искривленное пространство окажется плоским.

В нашем регионе Вселенной инфляция завершилась, это истина. Но есть три вопроса, на которые мы не знаем ответа. Они крайне важны для определения того, как велика Вселенная на самом деле и бесконечна она или дудки.

Насколько большой была район Вселенной после инфляции, в которой родился Большенный Взрыв?

Глядя на нашу Вселенную ныне, на равномерное послесвечение Большого Взрыва, на плоскость Вселенной и на флуктуации, которые растянулись по Вселенной на всех масштабах, мы можем извлечь кое-какую информацию. Мы можем установить верхний предел энергетических масштабов, в которых протекала инфляция; мы можем разузнать, сколько Вселенной должно было миновать через инфляцию; мы можем разузнать нижний предел того, будто долго должна была продолжаться инфляция.

Однако карман с инфляционной Вселенной, которая породила нас, может быть намного больше этого нижнего предела! Он может быть в сотни, миллионы или гугол один больше, чем мы наблюдаем, либо воистину бесконечным. И все же, не имея возможности следить большую часть Вселенной, мы не имеем довольно информации для принятия решения.

Верна ли идея «вечной инфляции»?

Если предположить, что инфляция должна быть квантовым полем, то в любой заданной точке на этом этапе экспоненциального расширения существует вероятность того, что инфляция закончится, что приведет к Большому Взрыву, и вероятность продолжения инфляции с созданием большего пространства. Наши расчеты приводят нас к неизбежному выводу: для того чтоб инфляция произвела Вселенную, которую мы наблюдаем, она вечно должна создавать больше пространства, в котором инфляция будет продолжаться, по сравнению с областями, в которых инфляция завершилась Большим Взрывом.

Хотя наша наблюдаемая Вселенная могла показаться в результате конца инфляции в нашей области пространства 13,8 миллиарда лет назад, остаются области, в которых инфляция продолжается, создавая все больше и больше пространства, даже ныне. Эта идея известна будто вечная инфляция и в общем принимается сообществом физиков-теоретиков. Однако насколько большой тогда должна быть вся ненаблюдаемая Вселенная?

Будто долго продолжалась инфляция, покамест не закончилась Большим Взрывом?

Мы можем видать только наблюдаемую Вселенную, порожденную окончанием инфляции и Большим Взрывом. Мы знаем, что инфляция должна была течь по крайней мере в течение 10-32 секунды или возле того, но наверняка она могла течь и дольше. Но насколько дольше? Секунды? Годы? Миллиарды лет? Век? Всегда ли Вселенная была в состоянии инфляции? Было ли у инфляции начин? Появилась ли она из предыдущего состояния, которое было вечным? Или же все пространство и пора возникли из ничего определенное пора назад? Все может быть, и на все эти варианты дудки окончательного и проверяемого ответа.

Как нам известно, Вселенная намного больше той части, которую мы наблюдаем. За пределами наблюдаемого нами следует ожидать немало больше Вселенной, похожей на нашу, с теми же законами физики, теми же константами, космическими структурами и шансами на появление сложной жизни. Должны быть и другие «пузыри», в которых инфляция завершилась, масса пузырей, заключенных в еще большем пространстве-времени, подвергающемся бесконечной инфляции. И все же, какой бы большенный эта Вселенная — или мультивселенная — ни была, она может и не быть бесконечной. Вероятнее итого, Вселенная имеет свой крышка, свою протяженность, хоть и умозрительно большую.

Проблема лишь в том, что у нас недостаточно информации, чтоб окончательно ответить на этот проблема. Мы знаем только, будто получить доступ к информации, доступной внутри нашей наблюдаемой Вселенной: в этих 46 миллиардах световых лет во всех направлениях. Ответ на волнительный нас вопрос может быть закодирован в самой Вселенной, однако мы просто не можем до него дотянуться. Покамест что.

Hi-News.ru — Новости высоких технологий.

Добавить комментарий