Есть ли у вселенной край: Что находится за краем Вселенной?

Содержание

«Существует ли край вселенной?» — Яндекс Кью

О сообществе

Космос

Сообщество по космонавтике и астрономии для всех интересующихся. Здесь можно спросить обо всём космическом или рассказать об этом: чёрные дыры и новые ракеты, спутниковый интернет и полёты на Марс, а также многое другое. Делитесь мнениями, обсуждайте и открывайте новое в космосе вместе с нами!

Космос, или На край Вселенной, отзывы на спектакль, постановка Творческое объединение 9 – Афиша-Театры

Спектакль

Выбор «Афиши»

1/7

О спектакле Отзывы (4)

Спектакль-путешествие для полета всей семьей.
После тщательного изучения инструкции мы отправимся в путешествие по просторам Вселенной, которое продлится недолго, но будет вмещать в себя много нового и познавательного. Мы узнаем о звездах, о планетах, о том, в какую же сторону крутится Земля и что скрывает Луна под покровом ночи!

Информация предоставлена Творческим объединением 9

ЖанрыДетский

Возраст6+

Продолжительность50 минут

Участники

Иван Пачин

Режиссёр

Сергей Бескакотов

Актер

Владимир Логвинов

Актер

Специальные предложения

Лучшие отзывы о спектакле «Космос, или На край Вселенной»

Antonis Golandec

29 отзывов, 29 оценок, рейтинг 5

Ребятам, удалось показать космос без супер сложных галограмм и живых декораций. Доказывая, что по обложке нельзя судить книгу, а театр по декорациям. Стиральная машинка, радио, сломаный зонтик и сушка для белья тадам…вот по сути и весь реквизит.
Я не знаю можно ли так делать, но на уроках географии я обязательно буду использовать приемы задействованные в спектакле. В частности обьясню, чем отличается метеор от метеорита, если получится еще и акцент итальянский повторю.
Всем свои друзьям, у кого есть достаточно взрослые мальчики, я уже порекомендовал этот спектакль. Его необходимо обязательно, обязательно посетить

25 января 2017

Marina Domracheva

2 отзыва, 2 оценки, рейтинг 2

Николай Коперник рассказывает о гелио- и гео-центрической теориях. Джордано Бруно рассказывает о вращении планет. Галилео Галилей объясняет устройство телескопа. Константин Циолковский объясняет устройство реактивного двигателя.
Это краткий пересказ спектакля, который наши дети (5 и 7 лет) смотрели на одном дыхании!!! не только получили удовольствие, но и вынесли много полезного !!!

4 февраля 2014

Евгения

2 отзыва, 2 оценки, рейтинг 2

В преддверии 9 мая в «Шардаме» состоялась премьера спектакля для детей и взрослых «Космос или на край вселенной» в постановке «Творческого объединения 9».
Уже первая минута представления уносит Вас в мир мечтаний, мир в чем-то наивный и смешной, безграничный как сама вселенная. По ходу путешествия Вы встретитесь с Николаем Коперником, Джордано Бруно, Галилео Галилей и Константином Циолковским, которые, в свою очередь, предстанут перед вами в неожиданных, но очень ярких и харизматичных образах. Вы мгновенно влюбитесь и подружитесь с ними. Ощущение причастности к прекрасному и загадочному не покинет Вас вплоть до последней минуты представления.
Несмотря на то, что спектакль не позиционируется как интерактивный и рассчитан на детей от 7 лет, даже самые маленькие зрители, завороженные происходящим не смогли удержаться от участия, что в какой-то мере повлияло на ход спектакля, но ни в коем случае не помешало ему, а, наоборот, сделало его еще более живым и настоящим!
Необходимо отметить, что «Творческое объединение 9» на данный момент является первым и единственным союзом артистов из разных сфер искусства, воплотивший в жизнь концепт детских домашних спектаклей, которые пользуются все большим успехом.
Спасибо Вам за яркие впечатления, искры радости, искренний смех детей и солнце, дающее нам «пищу»!
С нетерпением ждем новых спектаклей!

9 мая 2012

lu_koshko

1 отзыв, 2 оценка, рейтинг 0

Мы с дочкой сегодня побывали в «Практике» на спектакле «Космос или на край вселенной». Очень рекомендую. Это абсолютно детский формат: недолго, не оторваться, познавательно, камерная атмосфера, весело. И это совсем не анимация, которая порядком поднадоела не только мне, но и (странно!) дочке. Это Театр. Рекомендую.

24 июля 2015

Все отзывы

Подборки «Афиши»

Планы на выходные: чем заняться с детьми в городе

Планы на выходные: каток в Крылатском, клоуны в Сокольниках и котики в кино

Осенний прогноз: до -30% на новогодние планы

спектаклей для детей и подростков с красивыми костюмами

Мероприятия

Создайте уникальную страницу своего события на «Афише»

Это возможность рассказать о нем многомиллионной аудитории и увеличить посещаемость

Абакан,
Азов,
Альметьевск,
Ангарск,
Арзамас,
Армавир,
Артем,
Архангельск,
Астрахань,
Ачинск,
Балаково,
Балашиха,
Балашов,
Барнаул,
Батайск,
Белгород,
Белорецк,
Белореченск,
Бердск,
Березники,
Бийск,
Благовещенск,
Братск,
Брянск,
Бугульма,
Бугуруслан,
Бузулук,
Великий Новгород,
Верхняя Пышма,
Видное,
Владивосток,
Владикавказ,
Владимир,
Волгоград,
Волгодонск,
Волжский,
Вологда,
Вольск,
Воронеж,
Воскресенск,
Всеволожск,
Выборг,
Гатчина,
Геленджик,
Горно-Алтайск,
Грозный,
Губкин,
Гудермес,
Дербент,
Дзержинск,
Димитровград,
Дмитров,
Долгопрудный,
Домодедово,
Дубна,
Евпатория,
Екатеринбург,
Елец,
Ессентуки,
Железногорск (Красноярск),
Жуковский,
Зарайск,
Заречный,
Звенигород,
Зеленогорск,
Зеленоград,
Златоуст,
Иваново,
Ивантеевка,
Ижевск,
Иркутск,
Искитим,
Истра,
Йошкар-Ола,
Казань,
Калининград,
Калуга,
Каменск-Уральский,
Камышин,
Каспийск,
Кемерово,
Кингисепп,
Кириши,
Киров,
Кисловодск,
Клин,
Клинцы,
Ковров,
Коломна,
Колпино,
Комсомольск-на-Амуре,
Копейск,
Королев,
Коряжма,
Кострома,
Красногорск,
Краснодар,
Краснознаменск,
Красноярск,
Кронштадт,
Кстово,
Кубинка,
Кузнецк,
Курган,
Курск,
Лесной,
Лесной Городок,
Липецк,
Лобня,
Лодейное Поле,
Ломоносов,
Луховицы,
Лысьва,
Лыткарино,
Люберцы,
Магадан,
Магнитогорск,
Майкоп,
Махачкала,
Миасс,
Можайск,
Московский,
Мурманск,
Муром,
Мценск,
Мытищи,
Набережные Челны,
Назрань,
Нальчик,
Наро-Фоминск,
Находка,
Невинномысск,
Нефтекамск,
Нефтеюганск,
Нижневартовск,
Нижнекамск,
Нижний Новгород,
Нижний Тагил,
Новоалтайск,
Новокузнецк,
Новокуйбышевск,
Новомосковск,
Новороссийск,
Новосибирск,
Новоуральск,
Новочебоксарск,
Новошахтинск,
Новый Уренгой,
Ногинск,
Норильск,
Ноябрьск,
Нягань,
Обнинск,
Одинцово,
Озерск,
Озеры,
Октябрьский,
Омск,
Орел,
Оренбург,
Орехово-Зуево,
Орск,
Павлово,
Павловский Посад,
Пенза,
Первоуральск,
Пермь,
Петергоф,
Петрозаводск,
Петропавловск-Камчатский,
Подольск,
Прокопьевск,
Псков,
Пушкин,
Пушкино,
Пятигорск,
Раменское,
Ревда,
Реутов,
Ростов-на-Дону,
Рубцовск,
Руза,
Рыбинск,
Рязань,
Салават,
Салехард,
Самара,
Саранск,
Саратов,
Саров,
Севастополь,
Северодвинск,
Североморск,
Северск,
Сергиев Посад,
Серпухов,
Сестрорецк,
Симферополь,
Смоленск,
Сокол,
Солнечногорск,
Сосновый Бор,
Сочи,
Спасск-Дальний,
Ставрополь,
Старый Оскол,
Стерлитамак,
Ступино,
Сургут,
Сызрань,
Сыктывкар,
Таганрог,
Тамбов,
Тверь,
Тихвин,
Тольятти,
Томск,
Туапсе,
Тула,
Тюмень,
Улан-Удэ,
Ульяновск,
Уссурийск,
Усть-Илимск,
Уфа,
Феодосия,
Фрязино,
Хабаровск,
Ханты-Мансийск,
Химки,
Чебоксары,
Челябинск,
Череповец,
Черкесск,
Чехов,
Чита,
Шахты,
Щелково,
Электросталь,
Элиста,
Энгельс,
Южно-Сахалинск,
Якутск,
Ялта,
Ярославль

На что похож край Вселенной? — Наука

Есть порог, за который мы не можем выйти, есть вещи, которых мы никогда не узнаем. Но кое-что мы знаем, и у нас есть мощные инструменты: наука, воображение, анализ. 13,8 миллиарда лет назад Вселенная, какой мы ее знаем, родилась в горячем Большом Взрыве. Со временем пространство расширилось, материя прошла через гравитационное притяжение и получилось то, что получилось. Но всему, что мы видим, есть предел. На определенном расстоянии галактики исчезают, звезды меркнут и никакие сигналы далекой Вселенной увидеть нельзя. Что лежит за этим пределом? Если Вселенная ограничена в объеме, есть ли у нее граница? Достижима ли она? На что похож край Вселенной?

Чтобы ответить на этот вопрос, нужно начать с того, где мы находимся сейчас, и попытаться заглянуть так далеко, как сможем.

Вселенная полна звезд буквально у нас под боком. Но если пройти больше 100 000 световых лет, вы покинете Млечный Путь. За ним будет море галактик: возможно, два триллиона галактик в общей сложности можно найти в нашей наблюдаемой Вселенной. Они представлены в большом разнообразии типов, форм, размеров и масс. Но когда вы заглядываете все дальше и дальше, вы начинаете подмечать кое-что необычное: чем дальше галактика, тем вероятнее, что она будет меньше, легче и ее звезды будут голубоватыми.

Это обретает смысл в контексте того, что у Вселенной было начало: рождение. День рождения Вселенной — это Большой Взрыв. Галактика, которая относительно близка к нам, будет близка по возрасту к самой Вселенной. Но если мы смотрим на галактику за миллиарды световых лет, свет от нее должен был пройти миллиарды лет, чтобы достичь наших глаз. Галактика, свет которой будет идти к нам 13 миллиардов лет, будет возрастом меньше миллиарда лет, поэтому чем дальше мы смотрим, тем дальше назад во времени мы заглядываем.

Снимок выше представляет собой Hubble eXtreme Deep Field (XDF), самое глубокое изображение далекой Вселенной. На этом снимке тысячи галактик, находящихся на огромном расстоянии от нас и друг от друга. Но чего не увидишь обычным взглядом, так это того, что у каждой галактики есть ассоциированный с ней спектр, в котором облако газа поглощает свет определенной длины волны в зависимости от физики атома. По мере расширения Вселенной длины волн растягиваются, поэтому далекие галактики кажутся краснее, чем являются на самом деле. Эта физика позволяет нам определять расстояние до них, и когда мы определяем расстояния, самые далекие галактики оказываются самыми юными и маленькими.

Помимо галактик мы ожидаем найти там первые звезды, а затем ничего, кроме нейтрального газа, потому что Вселенной не хватало времени, чтобы сбить вещество в достаточно плотное состояние для формирования звезд. Миллионы лет назад излучение во Вселенной было настолько горячим, что нейтральные атомы не могли образоваться, и фотоны непрерывно отскакивали от заряженных частиц. Когда сформировались нейтральные атомы, свет просто тек по прямой вечно, не подвластный ничему, кроме расширения Вселенной. Открытие этого послесвечения — космического микроволнового фона — более 50 лет назад стало окончательным подтверждением Большого Взрыва.

Там, где мы сейчас, мы можем смотреть в любом направлении, которое выберем, и видеть там одну и ту же разворачивающуюся космическую историю. Сегодня, спустя 13,8 миллиарда лет после Большого Взрыва, мы имеем звезды и галактики в их нынешней форме. Раньше галактики были меньше, синее, моложе и менее развитыми. До них были первые звезды, а еще раньше — просто нейтральные атомы. До нейтральных атомов была ионизированная плазма, а еще раньше — свободные протоны и нейтроны, спонтанное создание материи и антиматерии, свободные кварки и глюоны, все нестабильные частицы Стандартной модели и, наконец, момент самого Большого Взрыва. Смотреть дальше в космос — значит, смотреть дальше назад во времени.

Хотя это определяет нашу наблюдаемую Вселенную — с теоретической границей Большого Взрыва, расположенной в 46,1 светового года от нашего нынешнего положения — реальной границей космоса это не является. Вместо этого мы имеем просто границу во времени; есть предел тому, что мы можем видеть, поскольку скорость света позволила информации продвинуться только на это расстояние за 13,8 миллиарда лет. Это расстояние превышает 13,8 миллиарда световых лет, потому что ткань Вселенной расширилась (и продолжает расширяться), но все еще ограничена. Но как насчет того, что было до Большого Взрыва? Что вы увидели бы, если бы каким-то образом заглянули на крошечную долю секунды до того, как Вселенная оказалась на пике своей самой высокой энергии, горячей и плотной, полной материи, антиматерии и излучения?

Вы увидели бы, что существовало состояние космической инфляции: когда Вселенная расширялась очень быстро и в ней преобладала энергия, присущая самому пространству. Пространство расширялось экспоненциально в это время, когда оно было вытянуто плоским, когда оно имело везде одни и те же свойства, когда флуктуации квантовых полей, присущих пространству, пронизывали всю Вселенную. Когда инфляция завершилась, горячий Большой Взрыв наполнил Вселенную материей и излучением, породив ту часть Вселенной — наблюдаемую Вселенную — которую мы видим сегодня. 13,8 миллиарда лет спустя мы здесь.

Но стоит отметить, что нет ничего особенного в нашем месте, ни в пространстве, ни во времени. Тот факт, что мы можем видеть за 46 миллиардов лет, не делает эту границу или место чем-то особенным; это просто предел того, что мы можем видеть, сам по себе. Если бы мы могли каким-то образом сделать «снимок» всей Вселенной, выйти за пределы наблюдаемой части, мы увидели бы все то же самое, что имеет наша Вселенная. Мы увидели бы большую космическую паутину галактик, скоплений, нитей и космических пустот, выходящих далеко за пределы относительно небольшого региона, который мы можем видеть. Любой наблюдатель в любой области увидели бы точно такую же Вселенную, что и мы.

Отдельные детали будут, конечно, разными. Будет другая солнечная система, галактика, местная группа и так далее. Но Вселенная сама по себе не является ограниченной в объеме; ограничена только наблюдаемая часть. Именно граница во времени — Большой Взрыв — отделяет нас от всего остального. Мы можем подойти к этой границе только с применением телескопов (которые могут увидеть раннюю Вселенную) и теории. Пока мы не выясним, как обойти стремящийся вперед поток времени, это будет нашим единственным подходом, способом увидеть «край» Вселенной. Но космос безграничен.

Источник

Как закончится Вселенная? – Astronotes

Нам не хочется об этом думать, но однажды миру придет конец. Вероятно, он будет поглощен Солнцем, когда через 6 миллиардов лет превратится в красную гигантскую звезду, но доживут ли люди, чтобы увидеть этот день (изменение климата…). Однако что касается вселенной, неизвестно, что произойдет и когда. Придет ли она к насильственному концу или просто уйдет в небытие? И будет ли это через 2,8 миллиарда или 22 миллиарда лет или даже дальше в будущем?

Но откуда мы знаем, что Вселенной вообще придет конец? Почему бы ему просто не оставаться таким, как сейчас, до вечности? Подсказки, указывающие на то, что Вселенной придет конец, скрыты в ее начале.

Рис. 1. Изображение молодой Вселенной возрастом 13,7 миллиарда лет, созданное на основе данных WMAP, на котором показаны различия в температурах, ставшие «зародышем» для галактик. Изображение предоставлено: NASA

В 1927 году Жорж Лемэтр заметил, что Вселенная расширяется, и два года спустя Эдвин Хаббл подтвердил это. До этого момента преобладающей теорией Вселенной была теория статической Вселенной, которая предполагала, что Вселенная бесконечна и неизменна. Эйнштейн был сторонником этой теории, которая была опровергнута открытием расширения. Теперь теории должны были включать расширение, и одной из возникших теорий была теория Большого взрыва. Леметр указал, что расширение Вселенной можно проследить в обратном направлении во времени, становясь все меньше и меньше до начала, когда Вселенная представляла собой единую точку или «сингулярность». Это подтверждается тем фактом, что галактики разлетались (и продолжают расходиться), как это было обнаружено Хабблом. Фактически, теория Большого взрыва была поддержана множеством данных наблюдений с тех пор до такой степени, что основная предпосылка расширения вряд ли будет ложной.

Итак, у Вселенной было начало примерно 13,8 миллиарда лет назад. Она не постоянна и неизменна и поэтому может когда-нибудь перестать быть. Существует ряд теорий о том, как может закончиться Вселенная, некоторые из них более драматичны, чем другие.

Первая теория предполагает тепловую смерть Вселенной или «большое замораживание». Эта теория предполагает, что в конечном итоге, по мере того как энергия будет распространяться все тоньше и тоньше в расширяющейся Вселенной, будет достигнуто термодинамическое равновесие, при котором все во Вселенной будет иметь однородную температуру чуть выше абсолютного нуля (-273°C/0K). Эта теория была предложена лордом Кельвином (в честь которого названа шкала абсолютных температур). Когда достигается термодинамическое равновесие, механическая работа и градиенты (которые необходимы для жизни) невозможны, поэтому ничто не может существовать.

Эта теория возможна только в том случае, если Вселенная продолжит расширяться. Однако, если Вселенная продолжит расширяться, возможно много разных вещей, и то, что произойдет, зависит от количества материи во Вселенной. Если количество вещества остается ниже определенного порога, вероятным исходом является тепловая смерть. Однако, если количество материи превышает этот критический порог, гравитация, действующая на всю эту материю, заставит расширение замедлиться и в конечном итоге повернуться вспять. Это «Большой удар». Он предсказывает обратный Большой Взрыв; Вселенная начнет сжиматься, становясь все меньше и меньше, а также становясь все горячее и плотнее, и в конце концов схлопнется в сингулярность. Если это действительно произойдет, то, возможно, произойдет еще один Большой взрыв, потенциально создавший колебательную вселенную, в которой попеременно происходят Большой взрыв и Большой схлопывание. Эта циклическая модель допускает существование бесконечной последовательности вселенных, расширяющихся и сжимающихся на протяжении вечности.

На протяжении всего 20 ^го века считалось, что Вселенная закончится одним из этих двух способов, но каким именно, было неизвестно. Ученые решили, что они попытаются оценить количество материи во Вселенной, чтобы увидеть, является ли одна теория более вероятной, чем другая. Однако это привело к большей неопределенности, поскольку оказалось, что количество материи во Вселенной очень близко к критическому порогу.

Однако еще одно открытие, сделанное в конце 90-х гг. , поставило под сомнение обе эти теории.0 с. Две группы ученых независимо друг от друга обнаружили, что Вселенная не только расширяется, но и расширяется все быстрее и быстрее. Итак, расширение Вселенной ускоряется! Это означает, что когда-нибудь (вероятно, через 22 миллиарда лет) притяжение расширения Вселенной станет больше, чем притяжение гравитации и всех фундаментальных сил. Поскольку гравитация — это то, что сегодня удерживает все вместе, Вселенная затем разорвется на части, начиная с галактик, затем черных дыр, звезд и планет — Большой разрыв. В конце концов Вселенная становится супом из одиночных, разделенных частиц. Один вопрос, который остается в отношении этой теории, — это роль темной энергии, которая действует в противовес гравитации. Некоторые приписывают ускорение расширения темной энергии, и для того, чтобы произошел Большой разрыв, темная энергия должна преодолеть гравитацию. Однако роль темной энергии плохо изучена, поскольку сама темная энергия остается гипотезой, неизвестной во Вселенной.

Большой взрыв и расширение Вселенной. Источник изображения JPL & NASA

Эти три теории охватывают наиболее вероятный конец нашей Вселенной, но есть еще одна, необычная теория, к которой мы не можем подготовиться и которая может произойти в любой момент. И квантовая физика является основой этой теории; согласно ему, совершенно пустой вакуум космоса все же имеет уровень энергии, хотя и небольшой. Но это может измениться, если появится «пузырь» низкоэнергетического вакуума и преобразует остальную часть пространства в низкоэнергетический. Опять же, согласно квантовой физике, если это возможно, это неизбежно произойдет; этот пузырь мог бы спонтанно образоваться случайно в любое время и расширяться со скоростью света, преобразовывая при этом остальную часть Вселенной. Это, безусловно, означало бы конец вселенной, какой мы ее знаем, хотя мы не знаем, как вселенная может измениться. Возможно, изменятся фундаментальные правила вселенной; фундаментальные частицы, такие как электроны и кварки, могут вести себя совершенно по-другому, возможно, даже не образуя атомов. И, в завершение, это «большое изменение» может переписать свойства темной энергии, заставив ее втянуть Вселенную в себя, вызвав большой хруст вдобавок ко всему этому.

Итак, будущее выглядит оптимистично для Вселенной, но мы можем утешаться тем фактом, что по крайней мере три из этих возможностей предсказуемо начинаются через миллиарды лет. И если четвертое все же произойдет, это произойдет так быстро, что мы даже не сможем среагировать. В общем, мы ничего не можем сделать, так зачем беспокоиться? Возможно, нам следует обратить внимание на вещи, которые мы все еще можем контролировать, вещи, которые будут иметь ужасные последствия в течение нашей жизни: изменение климата . Возможно, использовать Солнце, пока оно еще горит, и перейти на солнечные батареи.

Резкое повышение уровня углекислого газа в нашей атмосфере. Изменение климата на нас. Авторы и права: НАСА

Написано Анной Тейлор, специалистом по вопросам образования

29.2 Модель Вселенной — Астрономия 2e

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

Объясните, как скорость расширения Вселенной влияет на ее эволюцию
Опишите четыре возможности эволюции Вселенной
Объясните, что расширяется, когда мы говорим, что Вселенная расширяется
Дайте определение критической плотности и доказательства того, что материя во Вселенной намного меньше критической плотности
Опишите, что говорят наблюдения о вероятном долгосрочном будущем Вселенной

Давайте теперь воспользуемся результатами о расширении Вселенной, чтобы посмотреть, как эти идеи можно применить для разработки модели эволюции Вселенной в целом. С помощью этой модели астрономы могут делать прогнозы о том, как Вселенная развивалась до сих пор и что с ней произойдет в будущем.

Расширяющаяся Вселенная

Каждая модель Вселенной должна включать наблюдаемое нами расширение. Другой ключевой элемент моделей заключается в том, что действует космологический принцип (который мы обсуждали в «Эволюции и распределении галактик»): в большом масштабе Вселенная в любой момент времени везде одинакова (однородна и изотропна). В результате скорость расширения должна быть везде одинаковой в любую эпоху космического времени. Если это так, нам не нужно думать обо всей Вселенной, когда мы думаем о расширении, мы можем просто смотреть на любую достаточно большую ее часть. (Некоторые модели темной энергии допускают разную скорость расширения в разных направлениях, и ученые разрабатывают эксперименты для проверки этой идеи. Однако, пока такие доказательства не будут найдены, мы будем считать, что космологический принцип применим ко всей Вселенной. )

В «Галактиках» мы намекнули, что, когда мы думаем о расширении Вселенной, правильнее думать о растяжении самого пространства, а не о галактиках, движущихся в статичном пространстве. Тем не менее, с тех пор мы обсуждаем красные смещения галактик так, как если бы они были результатом движения самих галактик.

Теперь, однако, пришло время, наконец, отказаться от таких упрощенных представлений и взглянуть на космическое расширение более изощренно. Вспомните из нашего обсуждения общей теории относительности Эйнштейна (в главе о черных дырах и искривленном пространстве-времени), что пространство — или, точнее, пространство-время — не просто фон для действия Вселенной, как думал Ньютон. Скорее, это активный участник, на который воздействуют материя и энергия во Вселенной и которые, в свою очередь, воздействуют на них.

Поскольку расширение Вселенной — это растяжение всего пространства-времени, все точки во Вселенной растягиваются вместе. Таким образом началось расширение везде сразу . К несчастью для туристических агентств будущего, вы не сможете посетить место, где началось растяжение космоса или где мы можем сказать, что произошел Большой взрыв.

Чтобы описать, как растягивается пространство, мы говорим, что космическое расширение заставляет вселенную претерпевать однородные изменения в году.шкала с течением времени. Под масштабом мы подразумеваем, например, расстояние между двумя скоплениями галактик. Шкалу принято представлять коэффициентом R ; если R удвоится, то расстояние между кластерами удвоится. Поскольку Вселенная расширяется везде с одинаковой скоростью, изменение R говорит нам, насколько она расширилась (или сжалась) в любой момент времени. Для статической вселенной R будет постоянным с течением времени. В расширяющейся Вселенной R увеличивается со временем.

Если это пространство растягивается, а не галактики движутся в пространстве, то почему галактики показывают красные смещения в своих спектрах? Когда вы были молоды и наивны — несколько глав назад — можно было рассуждать о красных смещениях далеких галактик так, как если бы они возникали в результате их удаления от нас. Но теперь, когда вы стали старше и мудрее, изучающим космологию, эта точка зрения просто не годится.

Более точное представление о красном смещении галактик состоит в том, что световые волны растягиваются из-за растяжения пространства, через которое они проходят. Подумайте о свете из далекой галактики. Когда он удаляется от своего источника, свет должен путешествовать в пространстве. Если пространство растягивается в течение всего времени движения света, то и световые волны будут растягиваться. Красное смещение — это растяжение волн — длина каждой волны увеличивается (рис. 29)..7). Свет от более далеких галактик распространяется дольше, чем свет от более близких. Это означает, что свет растянулся больше, чем свет от более близких, и поэтому показывает большее красное смещение.

Рисунок
29,7

Расширение и красное смещение.

При расширении упругой поверхности волна на ее поверхности растягивается. Для световых волн увеличение длины волны будет рассматриваться как красное смещение.

Таким образом, измеренное красное смещение света от объекта говорит нам о том, насколько расширилась Вселенная с тех пор, как свет покинул объект. Если Вселенная расширилась в 2 раза, то длина волны света (и всех электромагнитных волн из того же источника) удвоится.

Модели расширения

До того, как астрономы узнали о темной энергии или получили точное измерение того, сколько материи существует во Вселенной, они построили спекулятивные модели того, как Вселенная может развиваться с течением времени. Четыре возможных сценария показаны на рис. 29.8. На этой диаграмме время движется снизу вверх, а масштаб пространства увеличивается за счет того, что горизонтальные круги становятся шире.

Рисунок
29,8

Четыре возможные модели Вселенной.

Желтый квадрат отмечает настоящее во всех четырех случаях, и для всех четырех постоянная Хаббла равна одному и тому же значению в настоящее время. Время измеряется в вертикальном направлении. Первые две вселенные слева — это те, в которых скорость расширения со временем замедляется. Тот, что слева, в конечном итоге замедлится, остановится и развернется, закончив «большим сжатием», в то время как тот, что рядом с ним, будет продолжать расширяться вечно, но с течением времени все медленнее. «Качающаяся» вселенная — это та, которая расширяется с постоянной скоростью, заданной постоянной Хаббла, на протяжении всего космического времени. Ускоряющаяся Вселенная справа будет продолжать расширяться все быстрее и быстрее. (кредит: модификация работы NASA/ESA)

Простейшим сценарием расширяющейся Вселенной был бы тот, в котором R увеличивается со временем с постоянной скоростью. Но вы уже знаете, что жизнь не так проста. Вселенная содержит много массы, и ее гравитация замедляет расширение — на большую величину, если Вселенная содержит много материи, или на пренебрежимо малую величину, если Вселенная почти пуста. Затем наблюдается наблюдаемое ускорение, которое астрономы винят в чем-то вроде темной энергии.

Давайте сначала исследуем диапазон возможностей с помощью моделей для различных количеств массы во Вселенной и для различных вкладов темной энергии. В некоторых моделях, как мы увидим, Вселенная расширяется вечно. В других он перестает расширяться и начинает сжиматься. После рассмотрения крайних возможностей мы рассмотрим недавние наблюдения, которые позволяют нам выбрать наиболее вероятный сценарий.

Возможно, нам следует остановиться на минуту, чтобы отметить, как замечательно, что мы вообще можем это делать. Наше понимание принципов, лежащих в основе того, как Вселенная работает в больших масштабах, и наши наблюдения за тем, как объекты во Вселенной меняются со временем, позволяют нам сегодня моделировать эволюцию всего космоса. Это одно из величайших достижений человеческого разума.

На что обращают внимание астрономы на практике, чтобы определить, в какой вселенной мы живем, так это на средняя плотность Вселенной. Это масса вещества (включая эквивалентную массу энергии) ¹, которая содержалась бы в каждой единице объема (скажем, в 1 кубическом сантиметре), если бы все звезды, галактики и другие объекты были разобраны на части, атом за атомом. , и если бы все эти частицы вместе со светом и другой энергией были распределены по всему пространству с абсолютной равномерностью. Если средняя плотность низка, меньше масса и меньше гравитация, и Вселенная не будет сильно замедляться. Поэтому он может расширяться вечно. С другой стороны, более высокая средняя плотность означает, что существует больше массы и больше гравитации, и что растяжение пространства может замедлиться настолько, что расширение в конечном итоге прекратится. Чрезвычайно высокая плотность может даже вызвать коллапс Вселенной.

Для заданной скорости расширения существует критическая плотность — масса на единицу объема, которой будет достаточно, чтобы замедлить расширение до нуля в какой-то момент в бесконечно далеком будущем. Если фактическая плотность выше этой критической плотности, тогда расширение в конечном итоге обратится вспять, и Вселенная начнет сжиматься. Если фактическая плотность ниже, то Вселенная будет расширяться вечно.

Эти различные возможности показаны на рис. 29.9. На этом графике, одном из самых полных во всей науке, мы отображаем изменение масштаба пространства в космосе с течением времени. Время увеличивается вправо, а масштаб Вселенной R , увеличивается на рисунке вверх. Сегодня в точке с пометкой «настоящее» по оси времени R увеличивается в каждой модели. Мы знаем, что в настоящее время галактики удаляются друг от друга, независимо от того, какая модель верна. (Та же ситуация и с бейсбольным мячом, брошенным высоко в воздух. Хотя в конце концов он может упасть обратно, ближе к началу броска он движется вверх быстрее всего.)

Различные линии, движущиеся по графику, соответствуют разным моделям Вселенной. Прямая пунктирная линия соответствует пустой Вселенной без замедления; он пересекает ось времени за раз, T ₀ (время Хаббла), в прошлом. Это не реалистичная модель, но она дает нам меру для сравнения с другими моделями. Кривые под пунктирной линией представляют модели без темной энергии и с различной степенью замедления, начиная с Большого взрыва в более короткие промежутки времени в прошлом. Кривая над пунктирной линией показывает, что происходит, если расширение ускоряется. Давайте подробнее рассмотрим будущее в соответствии с различными моделями.

Рисунок
29,9

Модели Вселенной.

На этом графике изображено R , масштаб Вселенной в зависимости от времени для различных космологических моделей. Кривая 1 представляет вселенную, где плотность больше критического значения; эта модель предсказывает, что Вселенная в конечном итоге разрушится. Кривая 2 представляет вселенную с плотностью ниже критической; Вселенная продолжит расширяться, но все более медленными темпами. Кривая 3 — вселенная с критической плотностью; в этой вселенной расширение постепенно замедлится и остановится бесконечно далеко в будущем. Кривая 4 представляет собой вселенную, которая ускоряется из-за воздействия темной энергии. Пунктирная линия обозначает пустую вселенную, в которой расширение не замедляется гравитацией и не ускоряется темной энергией. На этом графике время очень сжато.

Начнем с кривой 1 на рис. 29.9. В этом случае фактическая плотность Вселенной выше критической плотности и темной энергии нет. Когда-нибудь в будущем эта вселенная перестанет расширяться и начнет сжиматься. Эта модель называется закрытой вселенной и соответствует вселенной слева на рис. 29.8. В конце концов масштаб упадет до нуля, а это означает, что пространство сожмется до бесконечно малых размеров. Известный физик Джон Уилер назвал это «большим сжатием», потому что материя, энергия, пространство и время исчезнут. Обратите внимание, что «большой хруст» противоположен Большому взрыву — это имплозия . Вселенная не расширяется, а скорее схлопывается сама по себе.

Некоторые ученые предположили, что за сжатием может последовать еще один Большой взрыв, что приведет к новой фазе расширения, а затем к еще одному сжатию — возможно, бесконечно колеблясь между последовательными Большими взрывами и большими сжатиями в прошлом и будущем. Такое предположение иногда называли колебательной теорией Вселенной. Задача теоретиков заключалась в том, как описать переход от коллапса (когда пространство и время сами исчезают в большом сжатии) к расширению. Однако с открытием темной энергии вселенная, похоже, не испытает большого сжатия, поэтому мы можем отложить беспокойство по этому поводу на второй план.

Если плотность Вселенной меньше критической плотности (кривая 2 на рис. 29.9 и вторая слева Вселенная на рис. 29.8), гравитация никогда не будет достаточно важной, чтобы остановить расширение, и поэтому Вселенная будет расширяться вечно. Такая вселенная бесконечна, и эта модель называется открытой вселенной. Время и пространство начинаются с Большого Взрыва, но у них нет конца; Вселенная просто продолжает расширяться, всегда немного медленнее с течением времени. Группы галактик в конечном итоге расходятся так далеко друг от друга, что наблюдателям в любой из них будет трудно увидеть другие. (Подробнее об отдаленном будущем в моделях закрытой и открытой вселенной см. во врезке «Какой может быть Вселенная в отдаленном будущем?».)

При критической плотности (кривая 3) Вселенная едва ли может расширяться вечно. Возраст Вселенной с критической плотностью составляет ровно две трети T ₀ , где T ₀ — это возраст пустой Вселенной. Вселенные, которые когда-нибудь начнут сжиматься, имеют возраст менее двух третей T ₀ .

В пустой Вселенной (пунктирная линия на рис. 29.9 и движущаяся Вселенная на рис. 29.8) ни гравитация, ни темная энергия не имеют достаточного значения, чтобы влиять на скорость расширения, которая, следовательно, постоянна на протяжении всего времени.

Во вселенной с темной энергией скорость расширения будет увеличиваться со временем, и расширение будет продолжаться с еще большей скоростью. Кривая 4 на рис. 29.9, представляющая эту вселенную, имеет сложную форму. Вначале, когда вся материя находится очень близко друг к другу, на скорость расширения больше всего влияет гравитация. Темная энергия, по-видимому, действует только в больших масштабах и, таким образом, становится все более важной по мере того, как Вселенная становится больше, а материя начинает истончаться. В этой модели Вселенная сначала замедляется, но по мере растяжения пространства ускорение играет большую роль и расширение ускоряется.

Космическое перетягивание каната

Мы могли бы резюмировать наше обсуждение, сказав, что во Вселенной происходит «перетягивание каната» между силами, которые раздвигают все на части, и гравитационным притяжением материи, которое стягивает все вместе. Если мы сможем определить, кто победит в этом перетягивании каната, мы узнаем конечную судьбу Вселенной.

Первое, что нам нужно знать, это плотность Вселенной. Она больше, меньше или равна критической плотности? Критическая плотность сегодня зависит от значения скорости расширения сегодня, Н ₀ . Если постоянная Хаббла составляет около 20 километров в секунду на миллион световых лет, критическая плотность составляет около 10 ^–26 кг/м ³ . Давайте посмотрим, как это значение соотносится с реальной плотностью Вселенной.

Пример
29.1

Критическая плотность Вселенной

Как мы уже говорили, критическая плотность — это такая комбинация материи и энергии, которая останавливает движение Вселенной в бесконечность времени. Уравнения Эйнштейна приводят к следующему выражению для критической плотности ( ρ _крит ):

ρcrit=3h38πGρcrit=3h38πG

где H – постоянная Хаббла, а G – универсальная гравитационная постоянная (6,67 × 10 ^–11 Нм ^{2 8}

/кг).

Раствор

Давайте подставим наши значения и посмотрим, что у нас получится. Возьмем H = 22 км/с на миллион световых лет. Нам нужно преобразовать и км, и световые годы в метры для согласованности. Миллион световых лет = 10 ⁶ × 9,5 × 10 ¹⁵ м = 9,5 × 10 ²¹ м. А 22 км/с = 2,2 × 10 ⁴ м/с. Это дает H = 2,3 × 10 ^–18 /с и H ² = 5,36 × 10 ^–36 /с ² . Так,

ρкрит=3×5,36×10–368×3,14×6,67×10–11=9,6×10–27 кг/м3ρкрит=3×5,36×10–368×3,14×6,67×10–11=9,6×10–27 кг/м3 м3

, которые можно округлить до 10 ^–26 кг/м ³ . (Чтобы единицы работали, вы должны знать, что N , единица силы, такая же, как кг × м/с ² .)

Теперь мы можем сравнить плотности, которые мы измеряем во Вселенной, с этим критическим значением. Обратите внимание, что плотность — это масса на единицу объема, а энергия имеет эквивалентную массу м = E / c ² (из уравнения Эйнштейна E = mc ² ).

Проверьте свои знания

Масса одной пылинки составляет примерно 1,1 × 10 ^–13 кг. Если средняя плотность массы-энергии пространства в среднем равна критической плотности, сколько места потребуется, чтобы произвести общую массу-энергию, равную пылинке?
Если бы постоянная Хаббла была в два раза больше, чем она есть на самом деле, сколько была бы критическая плотность?

Отвечать:

а. В этом случае средняя масса-энергия в объеме В пространства равна Е = ρ _крит В . Таким образом, для пространства с критической плотностью мы требуем, чтобы

V=Egrainρcrit=1,1×10–13 кг9,6×10–26 кг/м3=1,15×1012 м3=(10 500 м)3≅(10,5 км)3V=Egrainρcrit=1,1×10–13 кг9,6×10–26 кг/ m3=1,15×1012m3=(10 500 м)3≅(10,5 км)3

Таким образом, стороны куба пространства со средней плотностью массы-энергии, равной критической плотности, должны быть чуть больше 10 км, чтобы вместить полная энергия равна одной пылинке!

б. Поскольку критическая плотность равна квадрату постоянной Хаббла, при удвоении параметра Хаббла критическая плотность увеличилась бы в четыре раза. Таким образом, если бы постоянная Хаббла была равна 44 км/с на миллион световых лет вместо 22 км/с на миллион световых лет, критическая плотность была бы ρcrit=4×9..6×10-27кг/м3=3,8×10-26кг/м3.ρкрит=4×9,6×10-27кг/м3=3,8×10-26кг/м3.

Мы можем начать наше исследование плотности космоса, игнорируя темную энергию и просто оценив плотность всей материи во Вселенной, включая обычную материю и темную материю. Вот где космологический принцип действительно пригодится. Поскольку Вселенная везде одинакова (по крайней мере, в больших масштабах), нам нужно только измерить, сколько материи существует в ее (большой) репрезентативной выборке. Это похоже на то, как репрезентативный опрос нескольких тысяч человек может сказать нам, кого миллионы жителей США предпочитают на пост президента.

Есть несколько методов, с помощью которых мы можем попытаться определить среднюю плотность материи в пространстве. Один из способов — подсчитать все галактики на заданном расстоянии и использовать оценки их масс, включая темную материю, для расчета средней плотности. Такие оценки указывают на плотность примерно от 1 до 2×10-272×10-27 кг/м ³ (от 10 до 20% критической), что само по себе слишком мало, чтобы остановить расширение.

Большая часть темной материи находится за пределами галактик, поэтому этот перечень еще не завершен. Но даже если мы добавим оценку темной материи вне галактик, наша общая плотность не превысит 30% критической плотности. Мы уточним эти цифры позже в этой главе, где мы также включим эффекты темной энергии.

В любом случае, даже если мы проигнорируем темную энергию, есть свидетельства того, что Вселенная будет продолжать расширяться вечно. Открытие темной энергии, которая вызывает ускорение скорости расширения, только укрепляет этот вывод. Вещи определенно не выглядят хорошо для поклонников модели закрытой вселенной (большой кризис).

Установление связей

Какой может быть Вселенная в далеком будущем?

Некоторые говорят, что конец света будет в огне,
Некоторые говорят, что во льду.
Из того, что я вкусил от желания
Я держу с теми, кто любит огонь.
— Из стихотворения Роберта Фроста «Пламя и лед» (1923 г.)

Учитывая разрушительную силу столкновения с астероидами, расширяющимися красными гигантами и близлежащими сверхновыми, наш вид может исчезнуть в отдаленном будущем. Тем не менее, вам может понравиться размышлять о том, каково было бы жить в гораздо более старой вселенной.

Наблюдаемое ускорение делает вероятным продолжение нашей экспансии в неопределенное будущее. Если Вселенная будет расширяться вечно ( R неограниченно увеличивается), скопления галактик со временем будут разлетаться все дальше друг от друга. По прошествии эонов Вселенная станет тоньше, холоднее и темнее.

В каждой галактике звезды будут продолжать свой жизненный цикл, в конечном итоге превращаясь в белые карлики, нейтронные звезды и черные дыры. Звездам с малой массой может потребоваться много времени, чтобы завершить свою эволюцию, но в этой модели у нас будет буквально все время мира. В конце концов, даже белые карлики остынут и станут черными карликами, любые нейтронные звезды, обнаружившие себя пульсарами, постепенно перестанут вращаться, а черные дыры с аккреционными дисками однажды закончат свою «еду». Все остатки звезд будут темными и трудными для наблюдения.

Это означает, что свет, открывающий нам сейчас галактики, рано или поздно погаснет. Даже если в одном невоспетом уголке галактики остался небольшой карман сырья, готового превратиться в новое скопление звезд, нам нужно будет только дождаться времени, когда их эволюция также завершится. И время — это то, чего у этой модели Вселенной предостаточно. Обязательно наступит время, когда все звезды погаснут, галактики станут такими же темными, как космос, и не останется никакого источника тепла, чтобы помочь живым существам выжить. Тогда безжизненные галактики просто продолжат разлетаться в своем бессветном царстве.

Если этот взгляд на будущее кажется обескураживающим (с человеческой точки зрения), имейте в виду, что мы принципиально не понимаем, почему скорость расширения в настоящее время ускоряется. Таким образом, наши спекуляции о будущем — это всего лишь спекуляции. Вы могли бы ободриться, зная, что наука — это всегда отчет о прогрессе. Самые передовые представления о Вселенной столетней давности сейчас кажутся нам довольно примитивными. Вполне может быть, что наши лучшие сегодняшние модели через сто или тысячу лет также покажутся довольно упрощенными и что есть другие факторы, определяющие окончательную судьбу Вселенной, о которых мы до сих пор совершенно не знаем.

Эпоха далеких галактик

В главе о галактиках мы обсуждали, как мы можем использовать закон Хаббла для измерения расстояния до галактики. Но этот простой метод работает только с галактиками, которые находятся не слишком далеко. Как только мы добираемся до больших расстояний, мы заглядываем так далеко в прошлое, что должны учитывать изменения в скорости расширения Вселенной. Поскольку мы не можем измерить эти изменения напрямую, мы должны предположить, что одна из моделей Вселенной способна преобразовывать большие красные смещения в расстояния.

Вот почему астрономы ерзают, когда репортеры и студенты спрашивают их, как далеко находится недавно обнаруженный далекий квазар или галактика. Мы действительно не можем дать ответ, не объяснив сначала модель Вселенной, которую мы принимаем при ее расчете (к тому времени репортер или студент уже давно ушел или спал). В частности, мы должны использовать модель, которая включает изменение скорости расширения во времени. Ключевыми составляющими модели являются количества материи, включая темную материю, и эквивалентная масса (согласно E = mc ² ) темной энергии вместе с постоянной Хаббла.

В другом месте этой книги мы оценили массовую плотность обычной материи плюс темной материи примерно в 0,3 раза больше критической плотности, а массовый эквивалент темной энергии примерно в 0,7 раза больше критической плотности. Мы будем называть эти значения «стандартной моделью Вселенной». Самые последние (слегка улучшенные) оценки этих величин и их доказательства будут даны далее в этой главе. Для расчетов также требуется текущее значение постоянной Хаббла. Для таблицы 29.1, мы приняли постоянную Хаббла 67,3 км/с/миллион парсеков (вместо округления до 70 километров/секунду/миллион парсеков), что согласуется с возрастом Вселенной в 13,8 миллиардов лет, оцененным по последним наблюдениям. .

Как только мы примем модель, мы сможем использовать ее для расчета возраста Вселенной на момент, когда объект излучал свет, который мы видим. Например, в таблице 29.1 указано время, когда свет излучался объектами с разным красным смещением, в виде долей текущего возраста Вселенной. Время указано для двух очень разных моделей, поэтому вы можете почувствовать тот факт, что расчетный возраст довольно похож. Первая модель предполагает, что Вселенная имеет критическую плотность материи и не имеет темной энергии. Вторая модель — это стандартная модель, описанная в предыдущем абзаце. Первый столбец таблицы — это красное смещение, которое определяется уравнением z = Δλ/λ ₀ и является мерой того, насколько длина волны света была растянута расширением Вселенной на ее долгом пути к нам.

Возрасты Вселенной при разных красных смещениях

Красное смещение	Процент текущего возраста Вселенной, когда был испущен свет (масса = критическая плотность)	Процент текущего возраста Вселенной, когда был испущен свет (масса = 0,3 критической плотности; темная энергия = 0,7 критической плотности)
0	100 (сейчас)	100 (сейчас)
0,5	54	63
1,0	35	43
2,0	19	24
3,0	13	16
4,0	9	11
5,0	7	9
8,0	4	5
11,9	2. 1	2,7
Бесконечный	0	0

Стол
29.1

Обратите внимание, что по мере того, как мы находим объекты с все большим и большим красным смещением, мы оглядываемся на все меньшие и меньшие доли возраста Вселенной. На момент написания этой книги наибольшее наблюдаемое красное смещение было близко к 12 (рис. 29.10). Как видно из Таблицы 29.1, мы видим эти галактики такими, какими они были, когда Вселенная была всего на 3% старше, чем сейчас. Они уже образовались лишь примерно через 700 миллионов лет после Большого Взрыва.

Рисунок
29.10

Сверхглубокое поле Хаббла.

На этом изображении, называемом «Сверхглубокое поле Хаббла», показаны слабые галактики, видимые очень далеко и, следовательно, очень далеко назад во времени. Цветные квадраты на основном изображении обозначают расположение галактик. На черно-белых изображениях показаны увеличенные виды каждой галактики. Красные линии отмечают местоположение каждой галактики. Под каждым полем указано «красное смещение» каждой галактики, обозначенное символом «z». Красное смещение измеряет, насколько ультрафиолетовый и видимый свет галактики растянулся до инфракрасных длин волн в результате расширения Вселенной. Чем больше красное смещение, тем дальше галактика, и, следовательно, тем дальше астрономы видят назад во времени. Одна из семи галактик может быть разрывателем расстояния, наблюдаемым с красным смещением 11,9.. Если это красное смещение подтвердится дополнительными измерениями, галактика будет видна такой, какой она появилась всего через 380 миллионов лет после Большого взрыва, когда возраст Вселенной составлял менее 3% от ее нынешнего возраста. (кредит: модификация работы НАСА, ЕКА, Р. Эллиса (Калифорнийский технологический институт) и группы UDF 2012)

Так кончается Вселенная

Одно можно сказать наверняка: Солнце, как и все звезды, однажды умрет. Его гибель начнется через пять миллиардов лет, когда у него закончится топливо. Он будет медленно раздуваться до красного гиганта, становясь более чем в двести раз больше, чем сегодня, и в тысячи раз ярче. По мере своего расширения он будет поглощать близлежащие планеты, в том числе, скорее всего, и нашу собственную. Поглотив планеты, которые он помог поддерживать, он тоже умрет.

Эта космическая судьба — далекая, непостижимая и неизбежная одновременно — происходит всего через три минуты получасового видео Melodysheep, Timelapse of the Future: A Journey to the End of Time . Зритель слышит голос британского физика Брайана Кокса, хладнокровно рассказывающего о конце жизни, какой мы ее знаем, в то время как зажигательный расширяющийся огненный шар солнца поглощает Землю. Счетчик в нижней части экрана увеличивает напряжение, экспоненциально перемещаясь во времени, удваиваясь каждые пять секунд. Описание рядом с прилавком («ЗЕМЛЯ, РАЗРУШЕННАЯ УМИРАЮЩИМ СОЛНЦЕМ») пугающе прозаично.

Кадр из Timelapse of the Future от Melodysheep.

Эффект этой кончины, наступившей так рано в видео, тревожен, сродни тому, как Хичкок убивает персонажа Джанет Ли менее чем на треть пути через Психо . Что будет дальше, теперь, когда звезда с самым высоким счетом встретила свой конец?

Довольно много, оказывается. Если у Timelapse of the Future есть какое-то сообщение, то оно следующее: Вселенная только началась. Космические вехи проносятся головокружительным образом по мере того, как таймлапс достигает триллионов триллионов лет в будущее: звезды начинают умирать, нейтронные звезды сталкиваются, черные дыры поглощают рассеянную материю, распадаются атомы, и Вселенная остывает в пустоте небытия. Созданные компьютером визуальные эффекты дополняются рассказами некоторых из ведущих космологов мира, помогая представить перспективу того, что действительно ждут странные времена.

Кадр из Timelapse of the Future от Melodysheep.

Это опрометчивый материал, а не тот материал, который, как вы думаете, станет вирусным на YouTube (в настоящее время видео имеет 7,5 миллионов просмотров). Но MelodySheep, чье настоящее имя Джон Д. Босуэлл, сделал карьеру, смешивая науку и делая ее доступной для масс. Его первыми хитами были запоминающиеся музыкальные клипы продолжительностью от трех до пяти минут, в которых были автоматически настроенные рэпы таких ученых, как Карл Саган, Стивен Хокинг и Ричард Фейнман, которые рассуждали о квантовой физике, Марсе и нашем месте в космосе. . Видео Босуэлла объединяет отрывки из научно-документальных фильмов и лекций, а также музыку и анимацию, которые Босуэлл создает сам.

«То чувство удивления, которое у вас было в детстве? Это никогда не исчезнет», — сказал Босуэлл в своем выступлении в 2016 году. «Его просто нужно заново разжечь в правильном направлении. Динозавры и космос так же круты для взрослых, как и для детей». Босуэлл рассматривает свои научные видеоролики как способ «снова зажечь в людях это чудо, для которого оно могло бы исчезнуть».

Но он никогда не делал видео длиннее или космичнее, чем Timelapse of the Future . Для его создания потребовались месяцы исследований в области физической космологии, где существует множество предположений о конечной судьбе Вселенной, и они часто противоречивы. Чтобы посмотреть его, требуется обязательство, выходящее за рамки обычной концентрации внимания в социальных сетях, и готовность смириться с нашей малостью перед лицом долговременных космических сил.

Босуэлл удивлен тем, что видео набрало миллионы просмотров. Но у него есть несколько идей относительно того, почему это вызвало резонанс.

Это интервью было отредактировано и сокращено для ясности.

Джон Д. Босуэлл, также известный как Melodysheep.

Long Now: Что вдохновило вас на создание этого видео?

Melodysheep: Меня вдохновил космический календарь, о котором говорил Карл Саган в «Космосе». В этой ментальной конструкции, представляя всю вселенскую историю как один календарный год, люди занимают последний час последнего дня. Для меня это всегда было полной ерундой. Я сделал версию на YouTube, исследуя идею космического календаря под названием 9.0006 Замедленная съемка всей Вселенной . Это была моя первая долгосрочная работа на YouTube. После того, как я закончил это, очевидный вопрос, который задержался, был: Ну, что дальше? Какой будет следующая секунда этой временной шкалы?

Мой первоначальный план состоял в том, чтобы сделать что-то вроде художественной инсталляции, где не было бы так много разговоров и фактов; в основном это была бы просто временная шкала, какая-то спокойная музыка и медитативные образы черных дыр, которые длились бы всего около 10 минут за раз, и вы бы получили это абстрактное представление о том, как долго будет будущее, и сколько времени. пустота есть. Но чем больше я копался в этом, тем больше я обнаруживал, что есть о чем поговорить и так много сказать, что было бы глупо упускать эту возможность. У меня был набросок этого прошлым летом, и я чувствовал, что его нужно поднять на новый уровень. Так что я провел еще шесть месяцев, копаясь в визуальных эффектах всего этого, и в исследованиях, и выясняя, как построить поток и структуру и как заставить это работать. И я рад, что сделал это. Так много нужно сказать, и так много мне пришлось пропустить. Но получилось очень хорошо, и я в восторге от того, что получилось.

Long Now: Были ли вы удивлены тем, что миллионы людей согласились посмотреть 30-минутное видео о черных дырах, темной материи и событиях, происходящих в будущем на триллионы и триллионы лет?

Melodysheep: Честно говоря, я совсем не ожидал такого ответа. Когда я делал это, я думал: «Кто это будет смотреть? Кто будет сидеть полчаса на ютубе, тратить время и переваривать все это?» Но я был приятно удивлен реакцией. Кажется, что люди обращают на это внимание, и я стараюсь привлечь внимание людей на протяжении всего времени. Я не хочу никаких заморочек.

Длинный Теперь: Как вы думаете, почему это вызвало резонанс?

Melodysheep: Я думаю, что есть что-то в судьбе всего, что действительно интригует людей. Вы не можете отвести взгляд; ты должен знать, чем это закончится.

Длинное сейчас: экспоненциальный счетчик внизу, который удваивает свое путешествие во времени каждые пять секунд, безусловно, добавляет напряженности произведению. Что заставило вас сделать этот выбор, продвигаясь в геометрической прогрессии?

Melodysheep: Счетчик, используемый в Интервальная съемка всей Вселенной , был довольно простым; каждая минута соответствовала примерно миллиарду лет. Экспоненциальный счетчик в Timelapse of the Future потребовал гораздо больше размышлений и хитростей. Я выбрал одно удвоение времени каждые пять секунд. Это могло быть каждые три секунды, а видео закончилось бы через пятнадцать минут. Но тогда вы действительно втиснете тонну материала в первые несколько минут. Все, от сегодняшнего дня до гибели Земли, произошло бы за одну минуту вместо трех-четырех. Из-за этого было бы очень трудно дышать. Но затем вы должны применить это же правило к остальной части видео и убедиться, что у вас достаточно материала, чтобы заполнить время. Это баланс.

Длинная сейчас: Вы имеете дело с большим количеством спекулятивных фьючерсов. Какой творческий выбор вы сделали, чтобы заполнить пробелы в наших знаниях о том, что может произойти в далеком будущем, или разобраться с противоречивыми теориями?

Melodysheep: Это был вызов. Столько всего нужно сказать в первые несколько минут. А затем последние пятнадцать минут или около того, в принципе, нечего сказать. У меня был прорыв, когда я понял, что мне не нужно фокусироваться только на событиях, которые происходят на самом деле, но я могу обсуждать и теоретические вещи. Я мог бы отойти от физических событий и поговорить о метавселенной и этих больших идеях, позволяя счетчику работать в фоновом режиме.

Иначе половина видео была бы черной, понимаете? Здесь и там будут черные дыры, но это будет просто пустая пустота с этими миллионами черных дыр, просто сидящих в тишине триллионы и триллионы лет. Так что это был мой творческий обходной путь, и, похоже, он сработал.

Что касается того, что я выбрал, чтобы заполнить пробелы, это был просто вопрос исследования, копания и просмотра того, что я мог найти, потому что было так много предсказаний о том, что произойдет. И, как вы сказали, некоторые из них действительно противоречат друг другу. Особенно в отношении изменения климата. Это очень спекулятивно. У меня Антарктида таяла примерно через 50 миллионов лет, но это могло произойти и в ближайшие десять тысяч лет. Никто на самом деле не уверен. Гарантируется, что вам все равно придется делать много предположений, поэтому я не слишком беспокоюсь о научной точности, когда невозможно предсказать будущее.

Длинный текст: Вы получили много отзывов от людей, которые сочли видео депрессивным или экзистенциально мрачным, в основном следующего содержания: «Почему что-то вообще имеет значение, если в конечном итоге Земля будет уничтожена, Солнце умереть, и вселенная замерзнет?» Я подозреваю, что вы не видите это таким образом. Какие чувства вызывает у вас окончательная судьба вселенной?

Melodysheep: Меня это успокаивает. Это прекрасно в том смысле, что Большой взрыв начался из ничего, а в конце он снова станет ничем. В этом есть арка, которую я нахожу очень поэтичной. Я не боюсь небытия. Если это действительно так, то так тому и быть. Я думаю, что это ставит все в вашей жизни в перспективе. Это действительно о путешествии, а не о пункте назначения. И мы здесь только для того, чтобы прожить свой момент на солнце как можно лучше и наслаждаться им. Это действительно подчеркивает, насколько особенным является наш момент времени.