Содержание
Есть ли край у Вселенной?
Содержание:
Обычному человеку сложно вообразить Вселенную. Она воспринимается, как нечто абстрактное и далекое. Конечно, каждый знает, что Земля круглая и далеко не единственная планета в космосе. Но насколько большое космическое пространство? Есть у него начало и конец, какие-либо границы?
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.
Можно ли добраться до края Вселенной?
Учитывая все особенности Вселенной, существует ли возможность того, что человек когда-нибудь доберется до ее границ? Данный вопрос можно назвать и очень простым, и сложным одновременно. На сегодняшний день краем вселенной считается самая удаленная область, которую можно разглядеть при помощи телескопа, а это – около 15 миллиардов световых лет. Чтобы заглянуть дальше, придется подождать изобретения еще более мощных телескопов.
Однако в любом случае добраться туда не получится, даже если бы космические аппараты передвигались со скоростью света. Например, расстояние в 300 тысяч километров является мизерным в масштабах космического пространства.
Свет от Солнца до Земли доходит за восемь минут. Так, если подача света прекратится, то человечество узнает об этом только спустя 8 минут. Таким образом, изображение Солнца – это то, как оно выглядело в прошлом. Из-за этой особенности Вселенная заполучила название «машина времени».
Интересный факт: согласно одной из теорий о Вселенной, она может не иметь границ вообще. Ученые считают, есть вероятность того, что если объект будет долго перемещаться в одном направлении в рамках Вселенной, то, рано или поздно, он достигнет своей первоначальной точки отправления.
Например, от звезды Проксима Центавра (ближайшая к Солнцу) свет идет на протяжении 4 лет. Андромеда (крупная галактика, близко расположенная по отношению к Млечному Пути) посылает сигналы 2 миллиона лет. Что касается границы Вселенной, то ни один космонавт не способен преодолеть расстояние в 15 миллиардов лет, соответственно, невозможно совершить путешествие к границе. Кроме того, космические корабли не способны преодолеть скорость света или даже приблизиться к таким показателям (при текущем уровне развития).
В науке о космическом пространстве принято говорить, что у Вселенной нет краев, но есть горизонты. Космологический горизонт – это грань Вселенной, которую способен увидеть человек при помощи наиболее мощного телескопа. Часть наблюдаемой Вселенной называется Метагалактикой. С появлением нового оборудования Метагалактика будет расширяться. Также этот вопрос тесно связан с расширением Вселенной – в будущем возможно, что удаленные галактики уйдут за видимый горизонт. Добраться до края Вселенной невозможно, поскольку расстояние до самой отдаленной видимой области составляет около 15 миллиардов лет.
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Ученые открыли самую дальнюю и древнюю звезду — она почти ровесница вселенной
Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.
Автор фото, NASA
Подпись к фото,
Эта маленькая мутная точка на фотографии и есть загадочная Эрендел
Почти 13 млрд световых лет — дистанция умопомрачительная даже для столь зоркого телескопа, как «Хаббл».
Обычно на таком расстоянии его оптика способна разглядеть лишь крупные галактики, в каждой из которых миллионы звезд. И все же космической обсерватории НАСА удалось разглядеть на краю вселенной древнюю звезду Эрендел (Earendel) — благодаря физическому явлению, предсказанному теорией относительности.
Когда свет далекой звезды «натыкается» на своем пути на какой-то массивный (по космическим меркам) объект — например, нейтронную звезду или скопление галактик, — гравитационное поле, создаваемое этим объектом, искривляет пространство вокруг себя, меняя траекторию световых лучей, которые в результате идут в обход, получая при этом дополнительный импульс .
В науке этот феномен известен как «гравитационное линзирование», поскольку массивное тело выступает здесь в качестве линзы, усиливая световые лучи.
Обычно при помощи этого метода ученые открывают далекие галактики, но в данном случае повезло отдельно взятой звезде: ее свет лучи были усилены настолько, что попали в телескоп.
- «Хабблу» 30 лет. Как создаются его снимки, меняющие наш взгляд на мир
- «Хаббл» нашел самую удаленную из всех обнаруженных галактик
- Телескоп НАСА «Хаббл» запечатлел новую далекую галактику
«Нам просто неслыханно повезло, — признался в интервью Би-би-си руководитель исследования, астрофизик из университета Джонса Хопкинса в Мэриленде Брайан Уэлч. — Если найти правильную точку, как в нашем случае, то увеличение получается тысячекратным».
Предыдущий рекорд удаленности принадлежал звезде под названием Икар. Ее тоже отыскал «Хаббл» — на расстоянии «всего» 9 млрд световых лет от Земли.
Эрендел находится значительно дальше, и мы наблюдаем звезду в то время времени, когда с момента Большого взрыва прошло каких-то 900 млн лет, и вселенная была во младенчестве.
Пропустить Подкаст и продолжить чтение.
Подкаст
Что это было?
Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.
эпизоды
Конец истории Подкаст
Кстати, название звезды Эрендел (на самом деле официально она именуется совсем не так романтично — WHL0137-LS) никак не связано с волшебным королевством Эрендел из диснеевского мультфильма «Холодное сердце», а происходит от староанглийского слова, означавшего «утреннюю звезду». Да и на снимке «Хаббла» это скорее лишь тусклое пятно.
Другое дело, что в глазах открывших ее астрономов Эрендел выглядит совсем иначе. При этом они охотно признают, что им пока мало что известно об этой звезде. Они даже не могут с уверенностью сказать, какого она размера: понятно, что как минимум в 50 раз больше нашего Солнца, то есть одна из самых крупных из обнаруженных до сих пор звезд, но может статься, что на самом деле она значительно больше, раз в 500!
Не исключено также, что «Хаббл» засек так называемую бинарную звезду, то есть по сути две звезды, орбиты которых расположены близко друг от друга.
Это весьма распространенное явление, но в таком случае одна из звезд должна быть существенно массивнее другой, и именно ее световой сигнал будет доминирующим.
Есть, правда, и альтернативное объяснение: Эрендел — на самом деле никакая не далекая звезда, свет от которой преломился и усилился, проходя мимом скопления галактик, а объект на переднем плане с похожим на звезду световым почерком, к примеру, коричневый карлик. Однако это маловероятно, поскольку за 5 лет наблюдений объект оставался статичным, в то время как расположенный намного ближе карлик должен был бы немного подвинуться в пространстве.
Одной из самых увлекательных загадок остается состав новой-старой звезды. У астрономов есть поводы предполагать, что Эрендел — одна из первичных звезд, образовавшихся из первозданного газа, возникшего в результате Большого взрыва.
Теория гласит, что первые звезды состояли лишь из водорода и гелия, однако это означало, что они быстро, в течение каких-то миллионов лет, выгорали, после чего происходил их коллапс.
И лишь после того, как звезды «разжились» тяжелыми элементами, космическое пространство стало выглядеть таким, как мы привыкли.
Но если Эрендел — и в самом деле первичная звезда, то протянуть после Большого взрыва 900 млн лет она могла лишь в том случае, если образовалась из изолированного, неразбавленного облака газа — а это, хоть и возможно, все же очень маловероятно.
Автор фото, NASA
Подпись к фото,
«Хаббл» работает на орбите с 1990 года и продолжает делать удивительные открытия
«Мы подозреваем, что Эрендел скорее всего немного обогатилась тяжелыми элементами, но не в такой степени, как окружающие нас сегодня звезды, — поясняет Уэлч. — Есть даже маленький шанс, что это так называемая звезда населения III [к гипотетическому населению III принято относить первое после Большого взрыва поколение тяжелых звезд, которые, опять же в теории, не дожили до наших времен]. Согласно некоторым теориям такие звезды все еще можно обнаружить на окраинах некоторых галактик».
Если астрономам и суждено найти такие звезды, то сделать это сможет уже преемник «Хаббла», космический телескоп «Джеймс Уэбб», запущенный в декабре прошлого года и имеющий на вооружении куда более продвинутое оборудование.
«Джеймс Уэбб» будет полностью готов к работе через пару месяцев, и Брайану Уэлчу с коллегами уже выделили время для работы с новой космической обсерваторией, чтобы повнимательнее приглядеться к Эрендел.
Кстати, и старичка «Хаббла» никто не собирается списывать со счетов. Хотя он и был запущен в уже далеком 1990 году и отчасти морально устарел, этот телескоп продолжает помогать ученым делать крупные открытия.
«Телескоп Хаббл чувствует себя отлично, — утверждает сотрудница НАСА доктор Дженнифер Вайсман. — Он мощный, у него высокая научная производительность, и мы надеемся, что в будущем «Хаббл» сделает еще много открытий. Ну и, разумеется, мы очень рады, что он будет работать параллельно с «Джеймсом Уэббом». Имея под рукой два этих телескопа, мы сможем узнать о вселенной намного больше, чем нам удавалось до сих пор».
Где находится за краем вселенной?
Вселенная никогда не кончается. Некоторые звезды или планеты могут исчезать и появляться снова с изменениями. Согласно теории полной энергии, энергия постоянна. Он может переходить из одной формы в другую, но не может быть уничтожен или создан. Следовательно, Вселенная вечна. Это верно и в отношении религиозной веры. Нам не нужно беспокоиться даже об исчезновении нашей Земли или Солнечной системы в течение следующих миллионов и миллионов лет. Будьте счастливы и добры к другим живым существам и благодарны нашей Земле. Большинство ученых считают, что вы никогда не сможете выйти за пределы Вселенной. Некоторые говорят, что если вы пойдете достаточно далеко в одном направлении, вы в конечном итоге вернетесь туда, откуда начали. Что-то вроде кругосветного полета или космического корабля в игре «Астероиды»… в одну сторону, обратно в противоположную, прежде чем вы это заметите. Никто не уверен.
Вы перестанете существовать. Это парадокс. Вселенная существует только благодаря массе и гелю, на котором все держится. Если вы выходите за пределы вселенной, вы перемещаете туда массу, поэтому вселенная будет расширяться, значит, вы никогда не окажетесь вне пузыря. С другой стороны, если вы сможете выйти за пределы пузыря, не расширяя его, ваша масса перестанет существовать, и вы мгновенно исчезнете. Поскольку у Вселенной не было начала, у нее не будет и конца. Если бы по какой-нибудь странной вещи случилось и Вселенная закончилась, то ответить на вопрос было бы нечего. Потому что, если бы Вселенная закончилась, не было бы ничего ни там, ни где-либо, а из ничего нельзя получить что-то. Как некоторым хочется верить.
Внешнего нет. Один из способов понять это — забыть, что вселенная состоит из материи, и думать о ней, какова она на самом деле, — о возбуждении в квантовых полях. Вне Вселенной (если она не бесконечна) нет квантовых полей для возбуждения, следовательно, нечего. Есть только расстояние из-за пространства между возбуждениями в квантовых полях, если нет поля, нет и пространства. Если нет места, то некуда «идти». Не существует «вне вселенной», потому что все, что существует, — это квантовые поля. Итак, вернемся к «материи». Если вы являетесь просто возбуждением в квантовом поле, вы не можете покинуть это поле, потому что вне его нечего возбуждать.
На самом деле мы не знаем точного ответа на этот вопрос, но у нас есть много возможностей, и большой отскок или большой хруст — одна из них. Мы знаем, что Вселенная началась с большого взрыва, но мы не знаем, что произошло до него. Большой взрыв — это сингулярность в начале Вселенной. Когда Вселенная однажды закончится, это может быть Большой хруст, который является сингулярностью в конце Вселенной. затем снова может быть еще один большой взрыв, а также могут быть бесконечные повторения — это теория большого отскока.
Вселенная — это все, что есть. Так что оставлять нельзя. Если вы постулируете другую вселенную, «похожую на нашу, но другую», вы никогда не сможете туда попасть. Если бы вы могли, это было бы частью нашей вселенной, потому что вы перестали бы существовать. Ваше тело разлагается. Люди, которые любили вас, помнят вас какое-то время. Потом они тоже умирают, и о вас в основном забывают. У вашего дедушки было два дедушки. Если вы похожи на большинство людей, вы будете знать очень мало, если вообще что-нибудь, об этих мужчинах. Они мертвы. Люди, которые знали их, мертвы. Это то, что произойдет с вами. Это то, что произойдет со мной. Это грустно? Может быть. Но я буду слишком мертв, чтобы заметить.
Вселенная не должна расширяться во что-либо, чтобы расширяться. Я знаю, что это звучит нелепо, поэтому позвольте мне привести вам другой пример, который легче понять. Представьте, что у вас есть линия, которая продолжается вечно. На этой линии у вас есть отметка на каждый дюйм. Существует бесконечное количество дюймов. Теперь переместите каждый маркер так, чтобы они были разделены на два дюйма. Весь узор расширился. Он по-прежнему уходит в бесконечность, но маркеры дальше друг от друга. Узор расширился, но длина по-прежнему бесконечна.
Теперь новый пример. Предположим, у вас есть длинный кусок резины, уходящий в бесконечность. (Этот кусок резины символизирует Вселенную.) На резине есть отметки через каждый дюйм. Теперь растяните резину, пока маркеры не будут на расстоянии двух дюймов друг от друга. Он по-прежнему уходит в бесконечность, но уже расширился. Физики представляют себе «пространство» не как пустоту, а как кусок резины. (Но они не называют это резиной; они называют это «вакуумом». «Частицы» в физике — это просто вибрации вакуума.) Вакуум может расширяться, как кусок резины. Но поскольку он уходит в бесконечность, ему не нужно больше места. Умный способ сказать, что «в бесконечности много места». (Это умно, но на самом деле ничего не объясняет.)
Конечно, вот кое-что новое, что может сбить вас с толку или помочь. В стандартной физической теории все галактики удаляются друг от друга; это расширение Вселенной. Однако в том, как это описывает теория (я имею в виду общую теорию относительности), ни одна из галактик на самом деле не движется. Все, что происходит, это то, что количество пространства (вакуума) между ними увеличивается. Нет, этому вы не научитесь ни в школе, ни даже в колледже (если только у вас нет экстраординарного профессора).
Обычно этому учат в аспирантуре, когда вы получаете докторскую степень. степень. В этот момент вы столкнетесь с такой формулировкой: «В теории Большого взрыва все галактики имеют фиксированные координаты. (Это означает, что они не движутся). «Расширение» описывается «метрическим тензором», который описывает расстояния до между этими фиксированными координатами. В теории Большого взрыва меняется метрический тензор, который представляет собой расширение Вселенной, даже если галактики не движутся. Недавнее открытие ускоренного расширения означает, что скорость расширения увеличивается».
Возможно, вы читали об искривлении пространства. Поместите черную дыру между двумя неподвижными объектами, и расстояние между ними внезапно увеличится, даже если они не двигались. Так что «расстояние» не так просто, как думали люди. Именно Эйнштейн выдвинул замечательную идею о том, что «пространство» (то есть вакуум) является гибким; он может изгибаться и растягиваться. Я ожидаю, что вы найдете это очень запутанным. Это неплохой знак; Это хороший. Когда вы узнаете что-то новое, совершенно отличное от того, что вы себе представляли, тогда «путаница» — это первый шаг. Ваше здоровье!
Неужели Нина и Габриэль оказались вместе в конце «За пределами Вселенной»?
Поиск
Кредиты: Netflix
Любовь может прийти к вам неожиданным образом! Даже если человек теряет своих близких, его воспоминания и переживания никогда не покидают. «За пределами Вселенной», также известный как «Depois Do Universo», — это бразильский романтический драматический фильм, вращающийся вокруг завораживающей истории любви Нины и Габриэля. Любовь может изменить характер человека и помочь ему создать лучшую версию себя. Нине и Габриэлю суждено быть вместе! Их встреча считалась огромным совпадением, пока они не встретились снова! Нина была пациенткой, страдающей волчанкой, аутоиммунным заболеванием, а Габриэль был ее врачом. У обоих были разные взгляды на жизнь. В то время как Нина целыми днями дулась из-за негативных аспектов своей жизни, Габриэль сделал из него самые лучшие воспоминания. Нина хотела стать пианисткой, и ее мечтой было выступать сольно в симфонических оркестрах. Но этот неожиданный диагноз обескуражил ее, и она перестала тренироваться для выступлений. Нине пришлось пройти через болезненные процедуры гемодиализа, чтобы предотвратить отказ почек; из-за этого она уединилась в пузыре, который никто и никогда не мог разбить! Но у Габриэля были другие планы, он хотел подарить ей все счастье, так как ее способности застали его врасплох, и он влюбился в Нину.
Нину уволили из консерватории, так как шрамы от ее АВ свищей пугали многих детей, и она не могла вовремя приходить на занятия. Ее диализ занимал от четырех до шести часов в день, и это мешало ей посещать занятия. Нина была убита горем, пока не вмешался Габриэль. Габриэль подарил ей старое запылившееся пианино, но Нина идеально подходила для репетиций. У Нины наконец-то появился шанс выступить в Симфоническом оркестре, и чтобы добиться успеха, ей пришлось репетировать по несколько часов в день! Нина целыми днями практиковалась с Габриэлем рядом с ней. Они проводили много времени вместе, пока Габриэль брал у нее уроки игры на фортепиано, а Нина училась кататься на велосипеде. В день проб Нина прошла первый тур, и они вместе отпраздновали ее победу. Нина и Габриэль становились ближе с каждым днем.
Они даже делились своими самыми сокровенными секретами! Габриэль потерял мать в возрасте 13 лет из-за рака груди, и с тех пор он хочет лечить своих пациентов с помощью лекарств и большой любви. Он хотел исполнить все их желания. Что ж, хотя Габриэль хотел иметь позитивный взгляд на жизнь, он не мог поддерживать то же самое со своим отцом Альберто. Габриэль ненавидел своего отца, так как он никогда не был рядом, чтобы поддержать его или его мать во время ее болезни, но это помешало Габриэлю стать лучшей версией себя. Между тем, все изменилось, когда Нина страдала от альвеолярного кровотечения на пробах в Симфонию. Нина потеряла всякую надежду и хотела забыть о прослушиваниях. Но у Габриэля были другие планы; он хотел пожертвовать свою почку Нине, но его анализы оказались отрицательными, и он стал несовместимым донором.
Отец Габриэля предупредил его, чтобы он держался на низком уровне, так как его поведение навлечет на него большие неприятности, а больница может даже расторгнуть его контракт на проживание. Он нарушал правила, устанавливая отношения с больничным пациентом. Нина просмотрела его электронные письма и обнаружила, что его вызвали на заседание больничного комитета для расторжения контракта. Но Нина ворвалась в конференц-зал и извинилась за свой проступок. Нина обратилась к врачам и объяснила им все об уважительном и осторожном характере Габриэля. Услышав это, больница предоставила ему еще один шанс, и Габриэль вернул себе место в больнице. Габриэль хотел удивить Нину и устроил для нее целое представление в ближайшей часовне. Он пригласил весь персонал больницы и пациентов принять участие в ее шоу.
Нина была очарована декорациями и исполнила свое лучшее произведение в часовне! К ее удивлению, Габриэль пригласил члена жюри Symphony оценить ее выступление, и она дала ей еще один шанс пройти прослушивание. После окончания шоу Нина и Габриэль поднялись на крышу и пообещали любить друг друга! Что ж, у Габриэля был день рождения, и он собирался посетить гору Юниверсал-Пойнт, любимое место его матери. Он пообещал Нине прислать видео с вершины горы, но благополучно вернуться не смог. Габриэль потерял равновесие на горе и получил субдуральную гематому. На следующий день Габриэль не смог добраться до операции и погиб. Нина немедленно помчалась в больницу и обнаружила, что Альберто плачет из-за потери сына.
Нина была опустошена и не вставала с постели несколько дней! Но дедушка Нины побудил ее появиться на прослушивании в симфоническом оркестре, так как Габриэль мечтал увидеть ее играющей в симфоническом оркестре. И угадайте, что? Габриэль не отходил от нее, так как в следующие несколько дней Нина нашла живого донора для пересадки почки, а также успешно прошла прослушивание и официально стала пианисткой-солисткой в Симфоническом оркестре.