Содержание
Что занимает центр Вселенной? — космический блог
В астрономии гелиоцентризм — это теория, согласно которой Солнце в его первоначальном представлении неподвижно находится в центре Вселенной; или, строго говоря, расположенный примерно в центре Солнечной системы, в случае гелиоцентризма эпохи Возрождения. Слово происходит от греческого (ήλιος Helios = солнце и κέντρον kentron = центр).
Поскольку не считается, что существует «центр» или «край» Вселенной, нет конкретной точки отсчета, с помощью которой можно определить общее положение Земли во Вселенной. Земля находится в центре наблюдаемой Вселенной, поскольку ее наблюдение определяется в зависимости от ее расстояния от Земли.
В течение последних двух десятилетий широко признавалось, что Вселенная расширяется быстрыми темпами, движимая невидимой силой, известной как темная энергия. В 2018 году ученые предлагают модель темной энергии и нашей Вселенной, плавающей в расширяющемся пузыре в дополнительном измерении.
«Если Вселенная идеально плоская геометрически, то она может быть бесконечной. Если она искривлена, как поверхность Земли, то ее объем конечен», — говорит кандидат физико-математических наук. Текущие измерения показывают, что Вселенная почти идеально плоская.
Разделение жизни с нарциссом может показаться невозможным. Из-за огромного разочарования, которое они вызывают, люди отвечают на них одинаково упрямством или грубостью. Однако в книге «Он — центр Вселенной» психолог Венди Т.
В астрономии определение, которое дается для Вселенной, касается абсолютно всего, что существует. Поэтому оно соответствует пространству, времени и всем видам материи. Таким образом, наиболее адекватный ответ на вопрос о том, что такое вселенная, — это ВСЁ.
Гелиоцентризм, происходящий от греческих слов Helios («Солнце») и Kentron («центр»), представляет собой космологическую модель, утверждающую центральность Солнца во Вселенной. Это означает, что вокруг него движутся звезды, Земля и другие планеты, и он является центром Солнечной системы.
Ближайшая к Солнцу планета — Меркурий, за ней следуют Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Земля не такая большая, рядом с гигантами, составляющими Солнечную систему, наша планета оказывается на пятой позиции среди самых больших, которую возглавляет Юпитер.
Чтобы доказать эту теорию, ученые анализируют электромагнитные волны, излучаемые звездными взрывами, известными как сверхновые. Интенсивность света, испускаемого сверхновыми — взрывами звезд, масса которых более чем в 10 раз превышает массу Солнца, — за пределами нашей галактики свидетельствует об этом расширении.
Галактика GN-z11, находящаяся еще в 13 миллиардах световых лет от нас, убегает от нас почти так же быстро, как лазерный луч: 99% скорости света (которая, согласно обозначению скорости, которое мы используем в этом тексте, составляет 1,07). млрд км/ч). Примечание: если на GN-z11 есть астрономы, то это мы удаляемся со скоростью света.
Невозможно точно знать пределы этого расширения, потому что бесконечность не имеет конца или мы не знаем, когда она заканчивается. Но ученые могут оценить, как далеко простирается так называемая воспринимаемая Вселенная: она удалена от нас на 14 миллиардов световых лет (или 130 тысяч миллиардов миллиардов километров).
Учитывая расширение после Большого взрыва, ученые считают, что диаметр наблюдаемой Вселенной на самом деле составляет примерно 93 миллиарда световых лет.
Причина проста: Вселенной 13,7 миллиарда лет плюс-минус 0,2 миллиарда. Другими словами: у света всех видимых звезд, которые нас окружают, было в принципе 13,7 миллиарда лет, чтобы пройти сквозь пространство и достичь наших глаз.
Галактическая нить размером примерно 10 миллиардов световых лет (3 гигапарсека) в самом большом измерении и 7,2 миллиарда световых лет (2,2 гигапарсека) в другом.
Существует ли у Вселенной центр?
Наша Вселенная началась с Большого Взрыва, но это не означает, что мы правильно ее себе нарисовали. Большинство из нас представляют это как настоящий взрыв: когда все начинается с горячего и плотного, а потом остывает и охлаждается, пока отдельные фрагменты разлетаются все дальше и дальше. Но это же вообще не соответствует действительности. Поэтому и рождается вопрос: а есть ли у Вселенной центр? Действительно ли космическое фоновое излучение одинаково удалено от нас, куда ни посмотри? Ведь если Вселенная расширяется, должно же это расширение было с чего-то начинаться?
Давайте на мгновение задумаемся о физике взрыва и какой была бы наша Вселенная, если бы с него началась.
Первые этапы взрыва во время ядерного испытания «Тринити», спустя 16 миллисекунд после взрыва. Вершина огненного шара на высоте 200 метров. 16 июля 1945 года
Взрыв начинается в точке и быстро расширяется наружу. Самый быстро движущийся материал выходит наружу быстрее всего, а значит и распространяется быстрее всего. Чем дальше вы от центра взрыва, тем меньше материала вас догонит. Плотность энергии снижается по мере течения времени, но дальше от взрыва она падает быстрее, потому что на окрестностях энергетический материал более разреженный. Независимо от того, где вы находитесь, вы всегда будете в состоянии — если вас не уничтожит — реконструировать центр взрыва.
Крупномасштабная структура Вселенной меняется с течением времени, поскольку крошечные дефекты растут и образуют первые звезды и галактики, а затем сливаются с образованием больших, современных галактик, которые мы видим сегодня. Чем дальше вы смотрите, тем моложе Вселенная.
Но это не та Вселенная, которую мы видим. Вселенная выглядит одинаково на больших и малых расстояниях: те же плотности, те же энергии, те же галактики и т. п. Далекие объекты, которые удаляются от нас на больших скоростях, не совпадают возрастом с объектами, которые расположены ближе к нам и движутся с меньшими скоростями; они кажутся моложе. И на большом удалении объектов становится не меньше, а больше. И если мы посмотрим на то, как движется все во Вселенной, мы увидим, что несмотря на то, что мы видим на десятки миллиардов световых лет, мы реконструировали центр прямо там, где находимся.
Сверхскопление Ланиакея, на котором положение Млечного Пути отмечено красным, представляет всего лишь одну миллиардную долю объема наблюдаемой Вселенной. Если Вселенная началась со взрыва, Млечный Путь был бы точно в центре.
Означает ли это, что мы, из всех триллионов галактик во Вселенной, оказались в центре Большого Взрыва? И что изначальный «взрыв» был настроен именно таким образом — с нерегулярными, неоднородными плотностями энергии, «точками отсчета» и загадочным свечением в 2,7 К — чтобы мы оказались в его центре? Как щедро было бы со стороны Вселенной настроить себя таким образом, чтобы мы оказались в этой невероятно нереалистичной точке на старте.
Во время взрыва в космосе внешний материал будет удаляться быстрее всего, а значит, именно он будет быстрее всего демонстрировать другие свойства, удаляясь от центра, поскольку будет быстрее терять энергию и плотность.
Но общая теория относительности подсказывает нам, что это не взрыв, а расширение. Вселенная началась с горячего, плотного состояния и расширялась именно ее ткань. Существует заблуждение, что это должно было начинаться с одной точки, но нет. Целая область имела такие свойства — заполненная веществом, энергией и пр. — и затем в действие вступала просто вселенская гравитация.
Эти свойства были одинаковыми везде и всюду — плотность, температура, число галактик и т. п. Но если бы мы могли это увидеть, мы обнаружили бы свидетельства развивающейся Вселенной. Поскольку Большой Взрыв происходил сразу и везде определенное время назад в некой области пространства, а эта область — все, что мы можем видеть, если смотрим с нашей точки зрения — мы видим область пространства, которая не слишком отличается от нашей собственной позиции в прошлом. Это сложно понять, но вы постарайтесь.
Смотреть назад на большие космические расстояния — как смотреть назад во времени. Прошло 13,8 миллиарда лет с Большого Взрыва там, где мы сейчас есть, но Большой Взрыв также происходил и в других местах. Свет, путешествующий во времени от тех галактик, означает, что мы видим удаленные регионы, какими они были в прошлом.
Галактики, свет которых добирался до нас миллиард лет, видны для нас такими, какими они были миллиард лет назад; галактики, которые проявляются нам спустя десять миллиардов лет, выглядят такими, какими они были именно такое время назад. 13,8 миллиарда лет назад Вселенная была полна излучения, а не вещества, и когда впервые сформировались нейтральные атомы, это излучение никуда не делось, остыло и прошло через красное смещение из-за расширения Вселенной. То, что мы видим как космический микроволновый фон, не только послесвечение Большого Взрыва, но его видно из любой точки Вселенной.
У Вселенной не обязательно будет центр. То, что мы называем «областью» пространства, в которой произошел Большой Взрыв, может быть и бесконечностью. Если центр и есть, он может быть буквально где угодно, и мы об этом не знали бы, потому что наблюдаем недостаточно Вселенной, чтобы получить полную информацию. Нам нужно было бы увидеть край, фундаментальную анизотропию (когда разные направления выглядят по-разному) в температурах и числах галактик, а наша Вселенная на самых больших масштабах кажется одинаковой везде и во всех направлениях.
Не существует места, с которого Вселенная начала расширяться, есть время, когда Вселенная начала расширяться. Именно это и являл собой Большой Взрыв: состояние, в которое перешла вся наблюдаемая Вселенная в определенный момент. Именно поэтому вглядываться во всех направлениях означает смотреть назад во времени. Именно поэтому во всех направлениях Вселенная однородна. Именно поэтому нашу историю космической эволюции можно проследить настолько, насколько наши обсерватории могут видеть.
Возможно, Вселенная имеет конечную форму и размер, но если это и так, то эта информация нам недоступна. Часть наблюдаемой нами Вселенной конечна, и эта информация в ней не заключена. Если вы представляете себе Вселенную как воздушный шар, буханку хлеба или что-нибудь еще по аналогии, не забывайте, что мы можем получить доступ лишь к крошечной части настоящей Вселенной. Все, что мы видим, это ее небольшая часть. И будь она конечной или бесконечной, она не перестает расширяться и разуплотняться.
Вселенная не расширяется в чем-то; она просто становится менее плотной.
Есть ли центр Вселенной?
Вадим Садовский / Shutterstock
Автор: Эли Шайотович / Обновлено: 7 июня 2022 г., 12:57 по восточному поясному времени
В отличие от Тутси Попа, у Вселенной нет центра. По крайней мере, это то, что мы знаем, основываясь на нашем нынешнем понимании космоса.
Согласно «Теории большого взрыва», Вселенная возникла из бесконечной точки с неограниченной массой, называемой сингулярностью. Это слово может показаться знакомым после недавнего открытия Стрельца А* — черной дыры в нашей галактике Млечный Путь. Центр черной дыры называется сингулярностью.
Однако в отношении Большого взрыва мы обычно ошибаемся, когда представляем его как типичный взрыв, который начинается в одной точке, как бомба. Этот гигантский небесный взрыв отличался тем, что начала расширяться сама ткань пространства и времени, а вместе с ней … и вся вселенная. И все это росло с одинаковой экспоненциальной скоростью вдали от всего остального одновременно.
Это сложная концепция, которую лучше всего визуализировать с помощью ныне известной «аналогии с воздушным шаром», впервые предложенной английским астрономом Артуром Эддингтоном в его 1933 книга «Расширяющаяся Вселенная». Проще говоря, если вы нарисуете кучу точек на поверхности воздушного шара и взорвете его, эти точки удалятся друг от друга точно так же, как галактики во Вселенной. Имейте в виду, что галактики не расширяются, потому что они связаны законами гравитации внутри соответствующих галактик.
Васильев Александр/Shutterstock
Когда смотришь в космос через телескоп, кажется, что все выглядит одинаково, независимо от того, в каком направлении мы направляем этот телескоп (через Forbes). По данным Американского астрономического общества, галактики, видимые с Земли, кажутся рассеянными равномерно, что указывает на отсутствие реального «предпочтительного» направления или даже центра Вселенной. Это прекрасно описывает «космологический принцип», согласно которому вселенная одновременно однородна (нет «особого места») и изотропна (нет «особого направления»).
Однако «наблюдаемая вселенная» — это нечто иное. Он определяется как область пространства, которую мы можем видеть с Земли — с нашей конкретной точки зрения. Это свет от всех небесных тел, который путешествовал в космосе с момента Большого Взрыва около 13,8 миллиардов лет назад.
Звук использует более высокие или более низкие длины волн, чтобы сообщить нам, приближается он или удаляется (например, сирена скорой помощи). Свет делает нечто подобное, но использует цвета, чтобы сообщить нам ту же информацию. Согласно Forbes, более длинные волны соответствуют более низким частотам и более низким энергиям, видимым как красный цвет. Более короткие волны, в свою очередь, связаны с более высокими частотами и энергиями и могут восприниматься как синие. Таким образом, можно предположить, что объекты, излучающие синий свет, находятся ближе к Земле, чем красные объекты.
Наша наблюдаемая Вселенная основана исключительно на нашей конкретной точке зрения. Взгляд в космос с планеты, удаленной на миллионы световых лет, дал бы нам совершенно другую наблюдаемую вселенную, потому что вся наша система отсчета изменилась бы. Несмотря на то, как самодовольный человек любит думать о себе, Земля не является центром вселенной, потому что у вселенной нет центра.
рекомендуемые
Есть ли у Вселенной центр?
Futurism
4. 15. 14 от Futurism
/ FromQuarkstoQuasars
/ FromQuarkstoQuasars
4. 15. 14 от Futurism
Взрыв, с которого все началось. Взрывы имеют центры. Следовательно, у нашей вселенной есть центр, , правильно ? Ну нет. Не совсем.
Теория Большого взрыва в настоящее время является лучшим объяснением того, как возникла наша Вселенная: взрыв, создавший все, включая время, материю и само пространство. Этот взрыв вызвал расширение Вселенной. Однако слова «взрыв» и «расширение» в предыдущем предложении вводят в заблуждение. Это не взрыв в обычном смысле, когда энергия выбрасывается в космос; скорее, это быстрое расширение самого пространства. Это может показаться пугающим, но есть две аналогии, о которых следует помнить.
Первый — проверенная и известная аналогия с воздушным шаром. Если бы он был у вас под рукой, это облегчило бы понимание. Нарисуйте на воздушном шаре маленькие точки маркером и постарайтесь, чтобы они находились на равном расстоянии друг от друга. Эти точки будут представлять галактики (центр воздушного шара здесь ни при чем). Взорвите воздушный шар из его морщинистого состояния. Поверхность воздушного шара представляет само пространство-время. Вы можете идти в любом направлении бесконечное количество времени, и у вас не останется ничего, кроме мозолей (при условии, что вы сможете поместиться на воздушном шаре). Имейте в виду, что поверхность воздушного шара представляет собой двухмерное пространство, потому что точки на поверхности воздушного шара не имеют высоты. Фактическое расширение в пространстве будет трехмерным.
(Источник изображения)
Обратите внимание: когда вы надуваете воздушный шар, кажется, что все точки удаляются друг от друга, но сами точки не движутся; скорее, поверхность воздушного шара заставляет их раздвигаться. Неверно думать, что галактики удаляются друг от друга через пространство, это само пространство расширяется и увлекает за собой галактики. Точка зрения с каждой из этих галактик показала бы, что все удаляется от них. Чем дальше галактики, тем быстрее они удаляются. Или, говоря иначе, чем больше расстояние между двумя галактиками, тем быстрее они будут удаляться друг от друга.
Выберите случайную точку, дайте ей классное название галактики и экспериментируйте! Второй аналогией может быть лодка, плывущая по океану. Когда они оглядываются, люди в лодке видят горизонт. Считали бы они, что горизонт — это край океана, край мира? Нет, предположительно нет. Казалось бы, они находятся точно в центре океана. А что насчет лодки и нескольких километров?
Щелкните, чтобы увеличить изображение (Источник)
Хотя Вселенная не имеет краев и может быть бесконечной, наблюдаемая Вселенная представляет собой сферическую область вокруг Земли, где свет смог достичь нас со времен Большого взрыва. Свет, достигающий нас от объектов (звезд, туманностей и т. д.), близких к этому горизонту, путешествовал на протяжении большей части возраста Вселенной, который, как мы знаем, составляет примерно 13,7 миллиарда лет. Истинное расстояние до ранее упомянутых объектов было бы намного больше, учитывая, что, поскольку свет достиг Земли, расширение Вселенной унесло бы объект еще дальше.