Содержание
Где находится край Вселенной?
Когда Галилео Галилей в 1610 году направил в небеса свой первый телескоп, он обнаружил «скопления бесчисленных звезд», спрятавшиеся в полосе света под названием Млечный Путь. В тот день космическое пространство увеличилось многократно. Спустя примерно три столетия пределы космоса снова раздвинулись, когда астрономы построили достаточно мощные телескопы, показавшие, что Млечный Путь — это всего одна из многих «островных вселенных». Вскоре они узнали, что Вселенная тоже расширяется, а галактики отдаляются друг от друга с постоянно увеличивающейся скоростью.
Потом появились еще более крупные телескопы, показавшие, что видимая Вселенная простирается в поперечнике на невероятное расстояние в 92 миллиарда световых лет, и что в ней имеется примерно два триллиона галактик. Тем не менее, ученые до сих пор хотят узнать, каковы размеры Вселенной за пределами видимости.
«Вселенная всегда была немного больше того, что мы можем видеть», — говорит астроном и специалист по истории астрономии Вирджиния Тримбл (Virginia Trimble), работающая в Калифорнийском университете в Ирвайне.
Если построить более крупные телескопы, это уже не поможет заглянуть дальше в космос. «Телескопы наблюдают только наблюдаемое. Нельзя вернуться во времени дальше возраста Вселенной, — объясняет лауреат Нобелевской премии космолог Джон Матер (John Mather) из Центра космических полетов им. Годдарда, также являющийся главным научным сотрудником космического телескопа „Джеймс Уэбб». — Поэтому у нас есть жесткие ограничения. Мы уже заглянули на максимально возможное расстояние». На краю мы увидели остаточное свечение от Большого взрыва — так называемое реликтовое микроволновое фоновое излучение. Но и это не какой-то там магический край Вселенной. Космос тянется дальше. И мы можем никогда не узнать, насколько далеко.
В последние десятилетия космологи для разрешения этой загадки сначала пытаются определить форму Вселенной, как в свое время древнегреческий математик Эратосфен вычислил размеры Земли при помощи простой тригонометрии. Теоретически наша Вселенная может иметь одну из трех возможных форм, каждая из которых зависит от кривизны космического пространства.
Это седловидная форма (отрицательная кривизна), сферическая форма (положительная кривизна) и плоская форма (без какой-либо кривизны).
Мало кто поддерживает гипотезу о седловидной форме, а вот сферическое космическое пространство кажется вполне логичным нам, землянам. Земля круглая, как Солнце и планеты. Сферическая Вселенная позволяет лететь в космос в любом направлении, а в итоге вы все равно окажетесь на линии старта подобно Магеллану, совершившему кругосветное плавание. Эйнштейн называл такую модель «конечной, но неограниченной Вселенной».
Но с конца 1980-х годов началось строительство орбитальных обсерваторий для изучения реликтового излучения, и эти обсерватории стали выполнять все более точные измерения. Они показали, что у космоса вообще нет никакой кривизны. Он плоский в тех пределах, в которых астрономы могут производить свои измерения. Если это сфера, то сфера настолько огромная, что даже во всей наблюдаемой Вселенной невозможно зафиксировать никакую кривизну.
«Вселенная плоская, как бесконечный лист бумаги, — говорит Матер.
— Соответственно, мы можем лететь бесконечно далеко в любом направлении, а Вселенная все равно будет более или менее неизменной». Добраться до края такой бесконечной Вселенной невозможно. Мы будем просто открывать все новые и новые галактики.
Большую часть астрономов это вполне устраивает. Плоская Вселенная согласуется и с наблюдениями, и с теорией. Поэтому данная идея находится сейчас в самом центре современной космологии.
Проблема в том, что в отличие от сферической Вселенной, плоская Вселенная может быть бесконечной. А может и не быть, и установить разницу невозможно. «Что надо искать, если вы хотите понять, бесконечна ли Вселенная?— говорит Тримбл. — Никто этого не знает».
Поэтому ученые надеются, что ответ даст теория. Речь идет о модели, способной представить косвенные доказательства первого или второго. Например, Стандартная модель в физике помогла предсказать существование многочисленных частиц, таких как бозон Хиггса, причем задолго до того, как они были открыты.
Физики исходили из того, что такие частицы существуют.
«Если у вас есть хорошее описание всего того, что вы наблюдали, и оно предсказывает нечто, тогда вы начинаете рассчитывать на то, что так оно и есть, — говорит Тримбл. — Большинство ученых считает, что наука работает именно так».
Оригинал публикации: Where is the edge of the universe?
космос, вселенная, наука
Подписывайтесь на наш канал:
«78 & 078 Развлечения и Размышления Харькова»
Telegram.
Читать ещё…
О границах Вселенной
Джордано Бруно сожгли за веру в экзопланеты
Мы всегда мечтали о других мирах
Вероятнее всего мы последняя разумная цивилизация во вселенной
Что было до Большого взрыва?
Как взвесить галактику?
Главная
- О проекте
- Правила сайта
- Для рекламодателей
Новости
- Городские события
- Культурные события
- MICE события
- Спортивные события
Связь
- Telegram
Пользователи
- Войти
- 78.
com.ua - gold.kh.ua
- yurist.kharkov.ua
- gun-club.online
com.ua
Размышления Большого Города Харьков © 2022
как выглядит край Вселенной? / Хабр
Симуляция крупномасштабной структуры Вселенной демонстрирует сложные неповторяющиеся скопления. Но с нашей точки зрения мы можем видеть конечный объём Вселенной. Что лежит за его пределами?
13,8 млрд лет назад известная нам Вселенная началась с Большого взрыва. За это время расширилось пространство, материя испытывала гравитационное притяжение, и в результате мы получили такую Вселенную, какую наблюдаем сегодня. Но пусть она и огромна, у наших наблюдений есть пределы. На определённом расстоянии галактики исчезают, звёзды тускнеют, и никаких сигналов от удалённых частей Вселенной мы не получаем.
А что же находится за этим пределом? На этой неделе читатель спрашивает:
Если Вселенная конечна в объёме, где находится её граница? Можно ли к ней приблизиться? Как она будет выглядеть?
Начнём с нашего текущего местоположения, и заглянем так далеко, как сумеем.
Видимые нами звёзды и галактики, расположенные поблизости, выглядят так же, как наши. Но чем дальше мы смотрим, тем глубже в прошлое Вселенной заглядываем: там она менее структурирована, моложе, и не так сильно развита
В непосредственной близости от нас Вселенная полна звёзд. Если улететь за 100 000 световых лет, то можно оставить за собой Млечный Путь. За ним простирается море галактик — возможно, два триллиона внутри наблюдаемой Вселенной. Существует огромное количество их разновидностей, форм, размеров и масс. Но разглядывая более удалённые галактики, можно увидеть нечто необычное: чем дальше галактика, тем вероятнее то, что она будет меньше по размеру и по массе, а её звёзды будут тяготеть к голубому цвету сильнее, чем у ближайших галактик.
Чем отличаются галактики в разное время истории Вселенной
Это имеет смысл при условии наличия у Вселенной начала: дня рождения. Именно этим и был Большой взрыв, день, когда родилась известная нам Вселенная. Возраст галактики, находящейся относительно недалеко от нашей, совпадает с нашим возрастом. Но рассматривая галактику, находящуюся в миллиардах световых лет от нас, мы видим свет, которому пришлось идти миллиарды лет, прежде чем он достиг наших глаз. Возраст галактики, свету которой потребовалось 13 млрд лет на то, чтобы дойти до нас, должен быть менее миллиарда лет, и заглядывая всё дальше в пространство мы, по сути, заглядываем в прошлое.
Композит из ультрафиолетового, видимого и инфракрасного света, полученный проектом Хаббла eXtreme Deep Field — величайшее из выпущенных изображение далёкой Вселенной
Выше приведено изображение проекта Хаббл eXtreme Deep Field (XDF), глубочайшее изображение удалённой Вселенной. На нём видны тысячи галактик, находящиеся на сильно различных расстояниях от нас и друг от друга.
Но в простом цвете нельзя увидеть, что с каждой галактикой связан определённый спектр, в котором облака газа поглощают свет совершенно определённых длин волн, благодаря простой физике атома. С расширением Вселенной эта длина растягивается, поэтому более дальние галактики кажутся нам более красными. Эта физика позволяет нам делать предположения о расстоянии до них, и когда мы расставляем эти расстояния, выясняется, что самыми удалёнными галактиками оказываются самые молодые и мелкие.
За галактиками должны находиться первые звёзды, а затем ничего, кроме нейтрального газа — когда у Вселенной не было времени стянуть материю в достаточно плотные для формирования звёзд структуры. Пройдя ещё на несколько миллионов лет назад, мы увидим, что излучение во Вселенной было настолько горячим, что там не могли сформироваться нейтральные атомы, а значит фотоны постоянно отскакивали от заряженных частиц. Когда же нейтральные атомы сформировались, этот свет должен был просто пойти по прямой линии, и идти вечно, поскольку на него не влияет ничего, кроме расширения Вселенной.
Открытие этого остаточного свечения — реликтового излучения — более 50 лет назад стало окончательным подтверждением Большого взрыва.
Систематическая диаграмма истории Вселенной, описывающая реионизацию. До формирования звёзд и галактик Вселенная была наполнена нейтральными атомами, блокировавшими свет. И хотя большая часть Вселенной подверглась реионизации только спустя 550 млн лет, некоторые более удачливые участки практически реионизировались раньше этого срока.
С нашего сегодняшнего местоположения мы можем посмотреть в любом направлении и увидеть одинаковый ход космической истории. Сегодня, спустя 13,8 млрд лет после Большого взрыва, у нас есть известные нам галактики и звёзды. Раньше галактики были меньше, голубее, моложе и не такие развитые. До того были первые звёзды, а до этого — только нейтральные атомы. До нейтральных атомов была ионизированная плазма, а до неё — свободные протоны и нейтроны, спонтанное возникновение материи и антиматерии, свободные кварки и глюоны, все нестабильные частицы Стандартной Модели, и, наконец, сам момент Большого взрыва.
Заглядывать на всё более дальние расстояния — это всё равно, что заглядывать в прошлое.
Представление художника в виде логарифмической концепции наблюдаемой Вселенной. За галактиками следует крупномасштабная структура и горячая, плотная плазма Большого взрыва на задворках. Край является границей только во времени.
Хотя это определяет нашу наблюдаемую Вселенную — с теоретической границей Большого взрыва, находящейся в 46,1 млрд световых лет от нашего местоположения — это не будет какой-то реальной границей пространства. Это просто граница во времени; существуют ограничения того, что мы можем увидеть, поскольку скорость света позволила информации путешествовать только 13,8 млрд лет с момента горячего Большого взрыва. Это расстояние больше 13,8 млрд световых лет, поскольку ткань Вселенной расширялась (и продолжает расширяться), но оно всё равно конечно. Но что насчёт времени до Большого взрыва? Что бы вы увидели, если бы как-то попали за одну долю секунды до того, как Вселенная обладала высочайшей из энергий, была плотной, горячей, полной материи, антиматерии и излучения?
Инфляция обеспечила горячий Большой взрыв и дала рост наблюдаемой Вселенной, к которой у нас есть доступ.
Флуктуации инфляции заронили семена, выросшие в имеющуюся у неё сегодня структуру
Вы бы обнаружили состояние космической инфляции, в котором Вселенная расширялась чрезвычайно быстро, и в котором доминировала энергия, присущая самому пространству. Пространство в это время экспоненциально расширялось, было растянуто до плоского состояния, приобрело одинаковые свойства во всех местах, существовавшие тогда частицы были разбросаны в разные стороны, а флуктуации, присущие квантовым полям, были растянуты по всей Вселенной. Когда инфляция закончилась в том месте, где находимся мы, горячий Большой взрыв наполнил Вселенную материей и излучением, и породил ту часть Вселенной — наблюдаемую Вселенную — которую мы видим сегодня. И вот, 13,8 млрд лет спустя, мы имеем то, что имеем.
Наблюдаемая Вселенная может простираться на 46 млрд световых лет во все стороны с нашей точки зрения, но наверняка есть и больше ненаблюдаемых частей Вселенной, возможно, даже бесконечное количество, похожих на ту, в которой находимся мы
Наше расположение ничем особенным не отличается, ни в пространстве, ни во времени.
То, что мы можем видеть на 46 млрд световых лет, не придаёт какого-то особого значения этой границе или этому местоположению. Это просто ограничение нашего поля зрения. Если бы мы каким-то образом смогли сделать фотографию всей Вселенной, простирающуюся за наблюдаемую границу, такой, какой она стала через 13,8 млрд лет после Большого взрыва, она бы вся выглядела так, как наша ближайшая часть. В ней была бы великая космическая сеть галактик, скоплений, галактических нитей, космических войдов, простирающихся за пределы относительно небольшого участка, видимого нам. Любой наблюдатель в любом месте увидел бы Вселенную, очень похожую на ту, что мы видим со своей точки зрения.
Одно из самых удалённых наблюдений Вселенной демонстрирует расположенные неподалёку звёзды и галактики, но галактики из внешних участков просто выглядят моложе и менее развитыми. С их точки зрения им 13,8 млрд лет от роду, и они более развитые, а мы кажемся им такими, какими были миллиарды лет назад
Отдельные детали отличались бы, как отличаются детали нашей Солнечной системы, Галактики, местной группы и т.
п. от деталей другого наблюдателя. Но Вселенная не ограничена в объёме — ограничена только её наблюдаемая нами часть. Причиной тому временная граница — Большой взрыв — отделяющая нас от остальной части. Мы можем приблизиться к ней только при помощи телескопов, заглядывающих в ранние дни Вселенной, и в теории. Пока мы не придумаем, как обхитрить текущее в одну сторону время, это будет нашим единственным подходом к пониманию «границы» Вселенной. Но в космосе никаких границ нет. Насколько мы знаем, некто на краю нашей наблюдаемой Вселенной просто увидел бы нас на краю своей наблюдаемой Вселенной!
Итан Сигель – астрофизик, популяризатор науки, автор блога Starts With A Bang! Написал книги «За пределами галактики» [Beyond The Galaxy], и «Трекнология: наука Звёздного пути» [Treknology].
ЧаВо: если Вселенная расширяется, почему не расширяемся мы; почему возраст Вселенной не совпадает с радиусом наблюдаемой её части .
Конец космического пространства или Вселенная будет существовать вечно?
ТЕМЫ:АстрономияАстрофизикаПопулярноеРазговор
Джек Сингал, Ричмондский университет
12 февраля 2022 г.
Это может напрячь ваш разум, чтобы обдумать, что там на самом деле.
Прямо над вами находится небо, или, как говорят ученые, атмосфера. Он простирается примерно на 20 миль (32 километра) над Землей. В атмосфере плавает смесь молекул — крошечных частиц воздуха, настолько маленьких, что вы поглощаете их миллиарды каждый раз, когда дышите.
Над атмосферой находится космос. Он так называется, потому что в нем гораздо меньше молекул и много пустого пространства между ними.
Вы когда-нибудь задумывались, каково это — отправиться в открытый космос, а затем продолжить полет? Что бы вы нашли? Такие учёные, как я, способны объяснить многое из того, что вы видите. Но есть некоторые вещи, которых мы еще не знаем, например, существует ли пространство вечно.
Планеты, звезды и галактики
В начале вашего путешествия в космос вы можете узнать некоторые достопримечательности. Земля является частью группы планет, которые вращаются вокруг Солнца, а также с некоторыми вращающимися вокруг них астероидами и кометами.
Знакомый район.
Возможно, вы знаете, что Солнце на самом деле обычная звезда, и выглядит больше и ярче других звезд только потому, что находится ближе. Чтобы добраться до следующей ближайшей звезды, вам придется преодолеть триллионы миль космоса. Если бы вы могли прокатиться на самом быстром космическом зонде НАСА
Основанное в 1958 году Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) является независимым агентством федерального правительства США, пришедшим на смену Национальному консультативному комитету по аэронавтике (NACA). Он отвечает за гражданскую космическую программу, а также за аэронавтику и аэрокосмические исследования. Его видение заключается в том, чтобы «открывать и расширять знания на благо человечества». Его основными ценностями являются «безопасность, добросовестность, командная работа, превосходство и инклюзивность».
» data-gt-translate-attributes='[{«attribute»:»data-cmtooltip», «format»:»html»}]’> когда-либо создавало НАСА, вам все равно потребовались бы тысячи лет, чтобы добраться туда
Если звезды подобны домам, то галактики подобны городам, полным домов.
По оценкам ученых, в земной галактике насчитывается 100 миллиардов звезд. Если бы вы могли уменьшить масштаб, далеко за пределы земной галактики, эти 100 миллиардов звезд смешались бы вместе – путь света
Недавно астрономы узнали, что у многих или даже у большинства звезд есть свои собственные планеты, некоторые даже похожи на Землю, так что вполне возможно, что они могут быть домом для других существ, которые также задаются вопросом, что там.
На этом компактном изображении, полученном с помощью космического телескопа Хаббл, видно скопление галактик ACO S 295, а также скопление галактик на заднем плане и звезд на переднем плане. Предоставлено: ESA/Hubble & NASA, F. Pacaud, D. Coe
Вам пришлось бы путешествовать еще на миллионы триллионов миль космоса только для того, чтобы добраться до другой галактики. Большая часть этого пространства почти полностью пуста, лишь с несколькими рассеянными молекулами и крошечными таинственными невидимыми частицами, которые ученые называют «темной материей».
С помощью больших телескопов астрономы видят миллионы галактик, и они продолжают двигаться во всех направлениях.
Если бы вы могли наблюдать достаточно долго, в течение миллионов лет, казалось бы, что между всеми галактиками постепенно добавляется новое пространство. Вы можете визуализировать это, представляя крошечные точки на сдутом воздушном шаре, а затем думая о том, чтобы надуть его. Точки будут продолжать отдаляться друг от друга, как и галактики.
Есть ли конец?
Если бы вы могли продолжать летать так далеко, как вам хочется, вы бы продолжали вечно летать мимо галактик? Существует ли бесконечное количество галактик во всех направлениях? Или все это когда-нибудь закончится? А если и кончается, то чем?
На эти вопросы у ученых пока нет однозначного ответа. Многие думают, что вы, вероятно, будете просто продолжать проходить мимо галактик во всех направлениях вечно. В этом случае Вселенная была бы бесконечной, без конца.
Некоторые ученые считают, что, возможно, Вселенная может в конечном итоге вернуться к самой себе, поэтому, если бы вы могли просто продолжать выходить, вы бы когда-нибудь вернулись туда, откуда начали, с другого направления.
Один из способов подумать об этом — представить себе земной шар и представить, что вы существо, которое может двигаться только по поверхности. Если вы начнете идти в любом направлении, например на восток, и просто продолжите идти, в конце концов вы вернетесь туда, откуда начали. Если бы это имело место для Вселенной, это означало бы, что она не бесконечно велика, хотя она все равно была бы больше, чем вы можете себе представить.
В любом случае вы никогда не доберетесь до края вселенной или космоса. Теперь ученые считают маловероятным, что у Вселенной есть конец — область, где галактики останавливаются или где может быть какой-то барьер, обозначающий конец пространства.
Но никто точно не знает. Как ответить на этот вопрос, предстоит выяснить будущему ученому.
Автор Джек Сингал, адъюнкт-профессор физики Ричмондского университета.
Эта статья была впервые опубликована в The Conversation.
Есть ли у Вселенной преимущество?
Живая наука поддерживается своей аудиторией.
Когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот почему вы можете доверять нам.
Шаровое скопление NGC 6397 (на этом изображении, полученном космическим телескопом Хаббла), расположенное на расстоянии около 7200 световых лет от нас, оценивается в 13,5 миллиардов лет; что делает скопление одним из первых объектов галактики, сформировавшихся после Большого взрыва.
(Изображение предоставлено НАСА, ЕКА и Х. Ричером (Университет Британской Колумбии))
Теперь ученые знают, что Вселенная расширяется со все возрастающей скоростью. Итак, если он раздувается, во что он вырастает? Другими словами, что находится за пределами известной вселенной?
Определение «за пределами вселенной» подразумевает, что у вселенной есть край. И здесь все становится сложнее, потому что ученые не уверены, существует ли такое снижение.
Ответ зависит от того, как посмотреть на вопрос.
Скалолаз
Одна из форм вопроса спрашивает: «Не могли бы вы пойти куда-нибудь, откуда вы могли бы заглянуть «за пределы» вселенной?» строительство? Ответ на этот вопрос «вероятно, нет».
Одна из причин связана с «космологическим принципом», сказал Роберт Макнис, адъюнкт-профессор физики Чикагского университета Лойолы. Космологический принцип гласит, что распределение материи в любой части Вселенной выглядит примерно таким же, как и в любой другой части, независимо от того, в каком направлении вы смотрите; с точки зрения ученых, Вселенная изотропна.
Космологический принцип отчасти является следствием идеи о том, что законы физики везде одинаковы. «Существует множество локальных вариаций — звезды, галактики, скопления и т. д. — но в среднем по большим участкам пространства ни одно место на самом деле не отличается так сильно, как где-либо еще», — сказал МакНис Live Science в электронном письме 9.0003
Подразумевается, однако, что «грани» нет; некуда идти там, где вселенная просто заканчивается, и можно было бы посмотреть в каком-то направлении и увидеть, что за ней.
Одной из аналогий, часто используемой для описания этой безграничной вселенной, является поверхность воздушного шара.
Муравей по такой поверхности может идти в любом направлении, и поверхность будет казаться «неограниченной» — то есть муравей может вернуться туда, откуда начал, но этому путешествию не будет конца. Таким образом, несмотря на то, что поверхность воздушного шара представляет собой конечное число квадратных единиц, у него нет ни края, ни границы (поскольку вы можете бесконечно лететь в любом направлении). Кроме того, нет «центра», поэтому нет предпочтительной точки на сферической поверхности воздушного шара.
Вселенная представляет собой трехмерную версию оболочки воздушного шара.
Вселенная на воздушном шаре
Но как вселенная может расширяться, если у нее нет ни конца, ни края?
Снова используя аналогию с воздушным шаром, если бы кто-то добавил в воздушный шар больше воздуха, муравей заметил бы, что другие предметы на поверхности воздушного шара удаляются. И чем больше расстояние между муравьем и каким-либо объектом, тем быстрее этот объект будет удаляться.
Но независимо от того, куда несся муравей, скорость, с которой эти объекты удалялись, подчинялась тем же соотношениям — если муравей придумал уравнение, описывающее, насколько быстро удаляются самые дальние объекты, оно работало бы одинаково в любом месте на поверхности воздушного шара. .
Однако при надувании воздушные шары расширяются в трехмерное пространство. Проблема в том, что это не относится к вселенной. По определению, Вселенная содержит все, поэтому нет «внешнего». Физик Стивен Хокинг часто говорил, что весь этот вопрос не имеет смысла, потому что, если Вселенная возникла из ничего и привела к существованию все, то спрашивать, что находится за пределами Вселенной, все равно что спрашивать, что находится к северу от Северного полюса. [Большой взрыв цивилизации: 10 удивительных событий происхождения]
Доктор Кэти Мак, астрофизик-теоретик из Мельбурнского университета в Австралии, рассказала Live Science, что было бы полезнее думать, что Вселенная становится менее плотной, а не расширяется.
То есть концентрация материи во Вселенной уменьшается по мере расширения Вселенной, сказала она.
Это потому, что галактики не удаляются друг от друга в пространстве — само пространство становится больше. Таким образом, любые инопланетяне в галактиках, которые видят люди, придут к тому же выводу, что и земляне: все остальное движется во всех направлениях, а местная галактика покоится.
Поскольку пространство расширяется, галактики могут казаться движущимися быстрее скорости света, не нарушая при этом теории относительности, согласно которой ничто не может двигаться быстрее скорости света в вакууме. Фактический размер наблюдаемой Вселенной составляет 46 миллиардов световых лет в любом направлении, хотя Вселенная началась всего 13,8 миллиарда лет назад, сказал Мак. Но это по-прежнему устанавливает ограничение на размер Вселенной, которую люди могут видеть, называемой наблюдаемой Вселенной. Все, что находится за пределами этого радиуса в 46 миллиардов световых лет, земляне не видят и никогда не увидят.
Это потому, что расстояния между объектами во Вселенной продолжают увеличиваться со скоростью, превышающей скорость, с которой лучи света достигают Земли.
И вдобавок скорость расширения не была одинаковой. В течение короткой доли секунды после Большого взрыва был период ускоренного расширения, называемого инфляцией, во время которого Вселенная росла гораздо быстрее, чем сейчас. По этой причине целые регионы космоса никогда не будут видны с Земли. Мак отметил, что если предположить, что произошла инфляция, Вселенная на самом деле в 10 23 раз больше, чем 46 миллиардов световых лет, которые могут видеть люди. Так что если у Вселенной и есть край, то он так далеко, что земляне его не видят и никогда не увидят. [Большой взрыв, сдутый? Вселенная могла не иметь начала]
Бесконечное пространство?
Между тем, существует вопрос, бесконечна ли Вселенная в пространстве, что, по словам Мака, все еще остается открытым вопросом. Или вселенная может обернуться вокруг себя в более высоком измерении так же, как двумерная поверхность сферы обернута вокруг себя в трех измерениях, сказала она.
Дополнительным фактором является то, возникла ли Вселенная вообще из ничего, в результате небольших флуктуаций в вакууме, или, как предположили Хокинг и Джеймс Хартл, время и пространство стали взаимозаменяемыми ближе к началу. Если это так, то спрашивать, что было до Вселенной и что вне ее, не имеет смысла.
Мак сказал, что в настоящее время предпринимаются попытки решить вопрос о том, подобна ли Вселенная сфере, которая изгибается сама по себе, так что если вы путешествуете в одном направлении, вы в конце концов возвращаетесь в исходную точку.
«Мы ищем повторяющиеся пятна в небе», сказала она. «Это то, что люди ищут, когда ищут доказательства того, что Вселенная конечна… Наше пространство может быть трехмерным пространством, встроенным в четырехмерное пространство». (Вселенная имеет четыре измерения, с которыми взаимодействуют люди, три пространственных и одно временное, но это подразумевает наличие дополнительного, четвертого пространственного измерения.)
Если бы астрономы нашли два совершенно одинаковых места на противоположных сторонах неба, это было бы убедительным признаком того, что Вселенная искривлена таким образом.
Хотя никаких гарантий нет. В то время как некоторые космологические теории, такие как теория струн, постулируют более высокие измерения, большинство из них будут «свернутыми» и маленькими, тогда как «дополнительное» пространственное измерение искривленной Вселенной должно быть большим.
Все это означает, что если у Вселенной есть конец, люди вполне могут никогда его не увидеть, и существует реальная вероятность того, что Вселенная устроена так, что у нее не может быть границ с самого начала.
Следите за Маленькими Тайнами Жизни в Твиттере @llmysteries. Мы также есть в Facebook и Google+.
Джесси Эмспак — автор статей для Live Science, Space.com и Toms Guide. Он занимается физикой, здоровьем человека и общей наукой. Джесси имеет степень магистра искусств Калифорнийского университета, Школы журналистики Беркли и степень бакалавра искусств Университета Рочестера. Джесси провел годы, освещая финансы, и набился зубами в местных газетах, работая с местными политиками и полицией.