Интересные факты

Пять вопросов о расширении Вселенной, которые вы стеснялись задать

Когда мы смотрим на далекую Вселенную, мы всюду видим галактики — во всех направлениях, на миллионы и даже миллиарды световых лет. Поскольку кушать два триллиона галактик, которые мы могли бы следить, сумма всего, что за ними, больше и круче самых смелых наших представлений. Одинешенек из самых интересных фактов состоит в том, что все галактики, которые мы когда-либо наблюдали, подчиняются (в среднем) одним и тем же правилам: чем они дальше от нас, тем быстрее они от нас и удаляются. Это открытие, сделанное Эдвином Хабблом и его коллегами еще в 1920-х годах, привело нас к картине расширяющейся Вселенной. Однако что с того, что она расширяется? Наука знает, а сейчас и вы узнаете.

Чем дальше мы смотрим, тем дальше назад во времени мы заглядываем, видя еще не развитую Вселенную. Однако — только если общая теория относительности применяется к расширяющейся Вселенной

В чем (куда) расширяется Вселенная?

На первоначальный взгляд этот вопрос может показаться здравым. Потому что все, что расширяется, обыкновенно состоит из вещества и существует в пространстве и времени Вселенной. Однако сама Вселенная — это пространство и пора, содержащее материю и энергию в себе. Когда мы говорим, что «Вселенная расширяется», мы имеем в виду расширение самого пространства, в результате которого отдельные галактики и скопления галактик удаляются товарищ от друга. Проще итого было бы представить шарик теста с изюмом внутри, какой выпекается в печи, считает Этан Зигель.

Модель расширяющейся «булочки» Вселенной, в которой относительные расстояния увеличиваются по мере расширения пространства

Это тесто — материал пространства, а изюминки — связанные структуры (вроде галактик или скоплений галактик). С точки зрения любой изюминки, все остальные изюмы будут от нее отходить, и чем они дальше — тем быстрее. Лишь в случае Вселенной печи и воздуха за пределами теста не существует, кушать только тесто (пространство) и изюм (вещество).

Похожие новости  15 интересных фактов о кофе. А что вы знаете о любимом напитке?

Красное смещение создают не попросту удаляющиеся галактики, а скорее пространство между нами

Откуда мы знаем, что это пространство расширяется, а не галактики удаляются?

Если вы видите, что во всех направлениях от вас удаляются объекты, кушать только одна причина, способная это разъяснить: расширяется пространство между вами и этими объектами. Также можно было бы предположить, что вы находитесь возле центра взрыва, и многие объекты попросту находятся дальше и удаляются быстрее, потому что получили больше энергии взрыва. Если бы это было этак, мы могли бы доказать это двумя способами:

  • На больших расстояниях и высоких скоростях будет меньше галактик, поскольку со временем они сильно распространились бы в пространстве
  • Касательство красного смещения и расстояния будет принимать конкретную форму на больших расстояниях, которая будет выделяться от формы, если бы расширялась материал пространства

Когда мы смотрим на большие расстояния, мы находим, что дальше во Вселенной плотность галактик выше, чем ближе к нам. Это согласуется с картиной, в которой пространство расширяется, потому что глядеть дальше — то же самое, что глядеть в прошлое, где произошло меньше расширения. Мы также обнаруживаем, что отдаленные галактики имеют касательство красного смещения и расстояния, соответствующее расширению пространства, и совершенно нет — если бы галактики попросту быстро удалялись от нас. Наука может отозваться на этот вопрос двумя разными способами, и оба ответа поддерживают расширение Вселенной.

Похожие новости  Индия планирует запустить космический аппарат на Луну уже в 2018 году

Вечно ли Вселенная расширялась с одной скоростью?

Мы называем ее постоянной Хаббла, однако она является постоянной лишь в пространстве, а не во времени. Вселенная в натуральный момент расширяется медленнее, чем в прошлом. Когда мы говорим о скорости расширения, мы говорим о скорости на единицу расстояния: возле 70 км/c/Мпк ныне. (Мпк — это мегапарсек, примерно 3 260 000 световых лет). Однако скорость расширения зависит от плотностей всех разных вещей во Вселенной, включая материю и излучение. По мере расширения Вселенной материя и излучение в ней становятся менее плотными, а совместно с падением плотности падает и скорость расширения. Вселенная расширялась быстрее в прошлом и замедляется со времен Большого Взрыва. Постоянная Хаббла — это неверное наименование, ее стоило бы наименовать параметром Хаббла.

Далекие судьбы Вселенной предлагают разные возможности, однако если темная энергия подлинно постоянна, как показывают данные, мы будем вытекать красной кривой

Будет ли Вселенная расширяться вечно или когда-нибудь остановится?

Несколько поколений астрофизики и космологи ломали голову над этим вопросом, и отозваться на него можно, лишь определив скорость расширения Вселенной и все типы (и количества) энергии, присутствующие в ней. Мы уже успешно измерили, сколько имеется обычной материи, излучения, нейтрино, темной материи и темной энергии, а также скорость расширения Вселенной. Основываясь на законах физики и произошедшем в прошлом, складывается впечатление, что Вселенная будет расширяться вечно. Хотя вероятность этого не 100%; если нечто вроде темной энергии будет вести себя иначе в будущем по сравнению с прошлым и настоящим, все наши выводы придется пересмотреть.

Галактики движутся быстрее скорости света? Неужели это не запрещено?

С нашей точки зрения, расширяется пространство между нами и удаленной точкой. Чем дальше она от нас, тем быстрее, будто нам кажется, она удаляется. Даже если скорость расширения была бы крошечной, дальний объект однажды пересек бы порог любой предельной скорости, потому что скорость расширения (скорость на единицу расстояния) неоднократно умножилась бы при достаточном расстоянии. ОТО одобряет подобный сценарий. Закон того, что ничто не может подвигаться быстрее скорости света, применяется лишь к движению объекта через пространство, а не к самому расширению пространства. В реальности сами галактики движутся на скорости итого в несколько тысяч километров в секунду, что намного ниже предела в 300 000 км/с, установленного скоростью света. Собственно расширение Вселенной вызывает рецессию и красное смещение, а не истинное движение галактики.

Похожие новости  10 невероятных фактов о муровьях, в которые трудно поверить

В пределах наблюдаемой Вселенной (золотой круг) находится приблизительно 2 триллиона галактик. Галактики, которые находятся ближе, чем на треть пути до этой границы, мы вовек уже не сможем нагнать из-за расширения Вселенной. Для освоения силами людей открыто итого 3% объема Вселенной

Расширение Вселенной является необходимым следствием того, что материя и энергия наполняют пространство-пора, которое подчиняется законам общей теории относительности. Покамест есть материя, есть и гравитационное притяжение, этак что либо гравитация победит и все опять сожмется, либо гравитация проиграет и победит расширение. Дудки никакого центра расширения и дудки ничего вне пространства, которое расширяется; собственно сама ткань Вселенной расширяется. Что самое интересное, даже если бы мы покинули Землю на скорости света ныне, мы смогли бы побывать всего 3% галактик в наблюдаемой Вселенной; 97% из них уже вне зоны нашей досягаемости. Вселенная сложна.

Hi-News.ru — Новости высоких технологий.

Добавить комментарий