Где находится вселенная: Что лежит за пределами наблюдаемой Вселенной |

Содержание

Узнаем как устроена Вселенная. Рассказывают физики и астрономы

С точки зрения астрономии Вселенная считается самым большим объектом, доступным для наблюдения. Фактически получается, что граница видимого космоса совпадает с границей Вселенной и все, что находится дальше, доступно лишь для теоретических изысканий физиков.

Как устроена Вселенная по данным астрономов? Наша Земля – это одна из планет Солнечной системы. Солнце находится в галактике Млечного пути, а галактика Млечного пути – в облаке других галактик. Множество облаков галактик образует структуру, называемую метагалактикой. Метагалактика занимает всю видимую область Вселенной. Поэтому Вселенная состоит из очень разреженного межзвездного газа; звезд, неравномерно распределенных в космосе и образующих скопления и галактики; планет, комет, облаков пыли и других холодных объектов, попадающих в поле тяготения звезд и звездных скоплений. Так выглядит макромир.

Теории возникновения Вселенной. Сколько существует теорий. ..

Величие и многообразие окружающего мира способно поразить любое воображение. Все объекты и…

Но описанная выше приближенная картина того, как устроена Вселенная, не полна. В ней не учитывается, что за видимой границей космоса могут существовать иные объекты, отличающиеся от тех, что наблюдаются внутри. Дело в том, что точка зрения о бесконечности Вселенной не совсем правильна. У Вселенной должна быть какая-то граница, пусть и очень сильно удаленная. Это следует хотя бы из самой популярной теории того, как произошло рождение Вселенной – теории Большого взрыва.

Исходя из теории Большого взрыва, возникновение Вселенной обязано существованию некоего сверхплотного вещества, которое и взорвалось. В результате взрыва в первые три минуты появились все элементарные частицы Вселенной, которые группировались в более крупные образования. Но до сих пор можно наблюдать последствия взрыва: пространство Вселенной расширяется, и галактики разлетаются во всех направлениях друг от друга.

Космос — это что это -? Интересные факты о космосе

Каждый из нас не раз слышал о том, что космос – это что-то за пределами нашей планеты, это…

Логично предположить, что первоначальное вещество (или энергия) должно было иметь конечный объем и находиться в некоем ином пространстве, которое, возможно, существует до сих пор и находится за границей Вселенной.

То, что называется в физике бесконечностью, на самом деле, бесконечность математическая. Она возникает там, где уравнения и теория не могут описать существующее явление. Поэтому остается только строить догадки о том, как устроена Вселенная там, куда не могут заглянуть самые мощные телескопы и математический аппарат теоретиков. В частности, мы не можем знать точно, как выглядит граница Вселенной.

Физики считают, что в ответе на вопрос о том, как устроена Вселенная, должно помочь исследование элементарных частиц. Опыты показывают, что «самые элементарные» субатомные частицы ведут себя как сгустки энергии. И кроме энергии больше ничего нет. Даже пространство, которое долгое время считалось самостоятельной сущностью, теперь рассматривается как вместилище энергии. Но между элементарными частицами, например, протонами и нейтронами в ядре атома, очень большое расстояние. Поэтому с позиции микромира Вселенная выглядит как точечные энергетические сгустки, разбросанные на очень большом расстоянии друг от друга.

I. Где находится центр Вселенной?. Вселенная! Курс выживания [Среди черных дыр. временных парадоксов, квантовой неопределенности]

I. Где находится центр Вселенной?

Если вы хоть немного похожи на нас, то выросли с убеждением, что вы – центр Вселенной, и на первый взгляд наблюдения Хаббла подтверждают эту теорию. Кажется, что все галактики разбегаются от нас врассыпную (хорошо, если хотите, Вселенная расширяется вокруг нас), и напрашивается мысль, что мы выгодно отличаемся от иных прочих. Ведь если все галактики удаляются от нас, значит, мы находимся в центре, как же иначе?

Позвольте представить: тентакуляне, раса астрономов из галактики, которая находится в миллиарде световых лет от нашей. Один из величайших астрономов – создание по имени доктор Калачик. Хотите познакомиться с доктором Калачиком? К сожалению, вынуждены вас огорчить. Поскольку эта галактика находится в миллиарде световых лет от нашей, то даже если бы мы послали на Тентакулюс VII радиограмму и попросили доктора Калачика ответить, у самого доктора Калачика это вряд ли получилось бы из-за крайне преклонного возраста. Если бы вам очень повезло, вы бы получили ответ от его прапрапра (умножьте миллионов на 50) правнучки, и к тому времени, как она ответила бы вам и указала на ошибку, пройдет еще добрый миллиард лет (даже если она не станет тянуть с ответом, а тогда наши потомки для начала просто забудут, что мы пытались с кем-то там наладить радиосвязь. Так что лично познакомиться с доктором Калачиком мы не можем, поэтому не можем и спросить у него, что же он видит в телескоп.

На самом деле все еще сложнее – ведь Вселенная расширяется. Если мы отправим сигнал на Тентакулюс VII, он будет идти туда больше миллиарда лет – и еще дольше будет идти ответ. Это все равно что пытаться измерить угря. Пока берешь линейку, он извивается со страшной силой, а пока приложишь к линейке голову, понимаешь, что нулевая отметка совсем не там, где ты ее оставил.

Это ничего, мы все равно знаем, что видит доктор Калачик в телескоп. Он видит в точности то же самое, что и мы с Земли, – почти все галактики в небесах разлетаются от Тентакулюса VII, и чем дальше они находятся, тем быстрее, как представляется, летят. Шовинистически настроенные элементы на Тентакулюсе уже постановили интерпретировать эти наблюдения как несокрушимое доказательство того, что Тентакулюс – центр Вселенной.

Разве может быть так, что прав и доктор Хаббл, и доктор Калачик? Разве может быть так, что обе галактики находятся в центре Вселенной?

Представьте себе, что вы жарите оладьи с черникой. Эту добавку мы выбрали по двум причинам: во?первых, любим чернику, во?вторых, черничины, как и галактики, в процессе приготовления оладий сами по себе не расширяются. Когда тесто для оладий поднимается и расширяется, черничины начинают удаляться друг от друга. Если бы они были разумны, все и каждая из них думали бы одно и то же: все прочие черничины разбегаются от меня, а дальние движутся быстрее, чем ближние!»[95]

Это подводит нас к достаточно деликатному вопросу, который вам, вероятно, покажется знакомым, если вы вспомните главу 1. Если у всех во Вселенной складывается впечатление, что все остальные от них разлетаются, разве можно утверждать, будто кто-то вообще двигается?

По всей истории науки красной нитью проходит общая тема «антицентропупизма». Николай Коперник (в честь которого назван «принцип Коперника») доказал, что Земля – не центр Солнечной системы. В 1918 году Харлоу Шапли из Гарварда показал, что наша Солнечная система находится на глухой периферии галактики Млечный Путь – вопреки распространенному заблуждению. А теперь Хаббл (и доктор Калачик на своей планете) утверждают, что наша Галактика – вовсе не центр Вселенной!

Однако, как мы сказали, с уверенностью назвать себя центром Вселенной не вправе никто. Предлагаем вам аналогию: представьте себе, что вы муравей, живущий на поверхности воздушного шара. Когда шар надувается, вы видите, что все остальные муравьи разлетаются от вас все дальше и дальше.

Заядлый зануда нашел бы возражения против мира муравьев. Он бы сказал: «Минуточку! Я знаю, что если бы мир муравьев надувался, муравьи бы заметили! Ведь я же замечаю, когда моя мама, скажем, нажимает на педаль газа!» Да, это так, но в нашем случае муравьи ничего не замечают, потому что их вселенная расширяется в загадочном третьем измерении, которого они прямо не воспринимают[96].

Вероятно, мы движемся в четвертом пространственном измерении, которое отличается от привычной системы координат из трех пространственных осей и оси времени. Чуть ниже мы поговорим о том, возможно ли, что существуют и другие измерения, кроме трех, которые мы воспринимаем непосредственно. Вероятно, это как раз тот случай, когда аналогия заводит слишком далеко. По принятой сейчас стандартной космологической модели, мы не нуждаемся ни в каких измерениях, кроме трех известных (плюс время).

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

I. Где находится центр Вселенной?

I. Где находится центр Вселенной?
Если вы хоть немного похожи на нас, то выросли с убеждением, что вы — центр Вселенной, и на первый взгляд наблюдения Хаббла подтверждают эту теорию. Кажется, что все галактики разбегаются от нас врассыпную (хорошо, если хотите, Вселенная

V. Где же находится все вещество?

V. Где же находится все вещество?
Незачем пытаться взвесить всю Вселенную — достаточно найти способ точно вычислять вес отдельных галактик, и дело в шляпе. Как вам такая мысль: посчитать, сколько в галактике звезд, и предположить, что все они примерно похожи на Солнце. В

5. Расширение вселенной

5. Расширение вселенной
Тем временем в конце 1960-х нас снова ожидал кризис, хотя и гораздо менее драматичный, чем злополучное знакомство Роберта с эффектами лекарств. Членство Стивена в колледже в качестве научного сотрудника подходило к концу, и так как один раз срок уже

9. Происхождение Вселенной

9. Происхождение Вселенной
Вопрос о происхождении Вселенной немного схож с самой древней проблемой: что появилось сначала – курица или яйцо? Другими словами, какая сила создала Вселенную и что создало эту силу? Или, возможно, Вселенная или создавшая ее сила существовали

21. Насколько велика Луна и как далеко она находится?

21. Насколько велика Луна и как далеко она находится?
Луна — наш ближайший космический сосед. Это также наш единственный естественный спутник и единственное небесное тело, на котором побывали люди.Среднее расстояние Земля — Луна (центр — центр) составляет 384 400 км. Если

52 Как далеко от нас центр грозы?

52
Как далеко от нас центр грозы?
Была такая шутка. Мальчик спрашивает папу: почему мы сначала видим молнию, а уже потом слышим звук? Папа отвечает: это потому что глаза находятся впереди ушей!Конечно, это шутка. На самом деле так все происходит вот почему. Свет «бежит» по

54 Как найти центр тяжести

54
Как найти центр тяжести
Для опыта нам потребуется: обыкновенная палка.
Мы уже знаем правило: чтобы стабилизировать, выровнять полет предмета, надо, чтобы его центр аэродинамического давления находился сзади центра тяжести. Но как быстро найти центр тяжести у палки,

Центр тяжести

Центр тяжести
Все частички тела обладают весом. Поэтому твердое тело находится под действием бесчисленного количества сил тяжести. При этом все эти силы параллельны. Если так, то их можно сложить по правилам, которые мы только что рассматривали, и заменить одной силой.

Центр инерции

Центр инерции
Вполне законно задать вопрос: где находится центр тяжести группы тел? Если на плоту много людей, то от места нахождения их общего центра тяжести (вместе с плотом) будет зависеть устойчивость плота.Смысл понятия остается тем же. Центр тяжести есть точка

V. Где же находится все вещество?

V. Где же находится все вещество?
Незачем пытаться взвесить всю Вселенную – достаточно найти способ точно вычислять вес отдельных галактик, и дело в шляпе. Как вам такая мысль: посчитать, сколько в галактике звезд, и предположить, что все они примерно похожи на Солнце. В

Где находится центр вселенной?

Категория: Космос Опубликовано: 17 сентября 2013 г.

Общий вид вспышки сразу после Большого взрыва (Космическое микроволновое фоновое излучение). Хотя есть локальные неровности, общая структура света однородна, что указывает на то, что Вселенная однородна и бесконечна со времен Большого взрыва. Изображение общественного достояния, источник: НАСА.

Согласно всем современным наблюдениям, у Вселенной нет центра. Чтобы центральная точка существовала, она должна быть какой-то особенной по отношению ко Вселенной в целом. Давайте подумаем обо всех различных типах эффектов, которые могут создать центр.

Во-первых, если объект вращается, вы можете определить центр вращения. Центр вращения — это неподвижная точка на вращающемся объекте. Для Земли центром вращения является ось, соединяющая Северный и Южный полюса. Для баскетболиста, крутящего баскетбольный мяч на пальце, центром вращения является точка, в которой мяч касается его пальца. Центром вращения колеса на оси является центр оси. Наблюдения за Вселенной вообще не обнаружили никакого вращения во Вселенной в целом. Без вращения нет центра вращения.

Далее вы можете определить центр масс. Если объект конечен, центр масс — это просто точка, которая в среднем имеет одинаковую массу, окружающую ее во всех направлениях. Ситуация усложняется для бесконечного объекта. Если объект бесконечен и однороден, вы просто не можете определить центр масс, потому что все точки идентичны. С другой стороны, если объект бесконечен, но не однороден (например, он имеет единственный узел высокой плотности в одной точке), вы можете определить центр масс всего объекта как центр масс не -однородность. Например, рассмотрим облако в небе. Некоторые виды облаков не имеют четко определенной границы, а вместо этого просто тянутся во всех направлениях, становясь все тоньше и тоньше. Несмотря на то, что облако фактически простирается до бесконечности, область высокой плотности облака существует в ограниченном объеме, поэтому вы можете найти центр масс с помощью процедуры ограничения. Наблюдения в настоящее время показывают, что размер Вселенной бесконечен. Хотя планеты и звезды действительно представляют собой неоднородности в пространственно-временной структуре, во вселенском масштабе такие однородности рассеяны случайным образом. Следовательно, в среднем Вселенная однородна. Будучи бесконечным и однородным, невозможно определить центр масс Вселенной.

Другой вариант — центр заряда. Подобно центру масс, это будет точка в объекте, где количество электрического заряда в среднем одинаково во всех направлениях, окружающих его. Центр заряда равномерно заряженной сферы будет как раз центром сферы. Подобно распределению массы, распределение заряда во Вселенной бесконечно и в среднем однородно, так что центра заряда нет.

Далее может быть центр кривизны. Подобно тарелке с салатом, во Вселенной может быть центральная точка, от которой расходятся все остальные точки. Но текущие наблюдения показали, что Вселенная плоская, а не искривленная.

Еще одна возможность — центр расширения. Если вы прикрутите резиновый лист к земле, а затем попросите людей тянуть его со всех сторон, то место, где лист будет прикреплен болтами, станет центром расширения. Центр расширения — это точка в пространстве, от которой удаляются все остальные точки. Множество астрономических наблюдений показало, что Вселенная действительно расширяется. Эти наблюдения лежат в основе концепции о том, что Вселенная началась с Большого взрыва. Поскольку Вселенная расширяется, если вы вернете время вспять, должно было быть время, когда вся Вселенная была сжата в одну точку. Поскольку Вселенная расширяется, можно подумать, что есть центр расширения. Но наблюдения показали, что это не так. Вселенная расширяется одинаково во всех направлениях. Все точки в пространстве равномерно удаляются от всех других точек в одно и то же время. Это может быть трудно визуализировать, но ключевая идея заключается в том, что объекты во Вселенной на самом деле не разлетаются друг от друга во вселенском масштабе. Вместо этого объекты относительно неподвижны в пространстве, и само пространство расширяется. У вас может возникнуть соблазн сказать, что место Большого взрыва — это центр Вселенной. Но поскольку само пространство было создано Большим взрывом, место Большого взрыва было повсюду во Вселенной, а не в одной точке. Основным последствием Большого взрыва была вспышка света, известная как космическое фоновое излучение. Если бы Большой взрыв произошел в одном месте в космосе, мы бы увидели эту вспышку света только из одной точки на небе (мы можем увидеть вспышку, которая произошла так давно, потому что свету требуется время, чтобы пройти через пространство, а вселенский масштаб равен такой большой). Вместо этого мы видим, что вспышка идет одинаково из всех точек пространства. Кроме того, если принять во внимание движение Земли, вспышка света в среднем одинаково сильна во всех направлениях. Это указывает на отсутствие центра расширения.

Другим способом определения центра может быть идентификация какого-либо объекта или особенности, существующей только в одном месте, например, сверхмассивной черной дыры или сверхбольшой туманности. Но наблюдения показывают, что все типы объектов случайным образом разбросаны по Вселенной.

Как бы мы ни пытались это определить и идентифицировать, вселенная просто не имеет центра. Вселенная бесконечна и не вращается. В среднем по универсальному масштабу Вселенная однородна.

Темы:
Большой взрыв, астрономия, черная дыра, центр вселенной, космическое фоновое излучение, вращение, вселенная

Определение и измерение наблюдаемой Вселенной и всей Вселенной

FacebookTwitter

Изучить место наблюдаемой Вселенной во всей Вселенной

Узнайте, как определять и измерять наблюдаемую вселенную в пределах «всей» вселенной.

Вселенная — насколько она велика? Есть ли у него центр? Есть ли у него преимущество? Становится ли он больше, и если да, то почему?

Что ж, мы знаем, что у слова «вселенная» есть два разных значения. Во-первых, наблюдаемая Вселенная — это все, что мы смогли увидеть или наблюдать до сих пор. А во-вторых, вселенная или вся вселенная означает все, что существует, или существовало, или будет существовать. Более конкретно, наблюдаемая Вселенная — это область космоса, видимая нам с Земли.

А поскольку Вселенной всего около 13,8 миллиардов лет, а свету требуется время, чтобы пройти через пространство, то независимо от того, в каком направлении мы смотрим, мы видим свет, который путешествовал не более 13,8 миллиардов лет. Так что логично предположить, что наблюдаемая Вселенная должна быть в 2 раза больше 13,77, что равно 27,5 миллиардам световых лет в поперечнике, но это не так. Это потому, что со временем пространство расширялось, поэтому далекие объекты, излучавшие этот свет 13,8 миллиарда лет назад, с тех пор отошли от нас еще дальше. Сегодня эти далекие объекты находятся на расстоянии чуть более 46 миллиардов световых лет. Умножьте на 2, и вы получите 93 миллиарда световых лет, диаметр наблюдаемой Вселенной.

Чтобы дать вам представление о масштабе, размер Земли в пределах наблюдаемой Вселенной примерно эквивалентен размеру вируса в Солнечной системе, хотя это не очень помогает, потому что мы не можем по-настоящему оценить непостижимую малость вируса, как и невероятные размеры нашей Солнечной системы.

Давайте просто скажем, что наблюдаемая Вселенная колоссально велика, но вся Вселенная, насколько мы можем судить, намного больше. Пространство, скорее всего, бесконечно, или, по крайней мере, у него нет края, хотя разница между ними — отдельная история.

А как насчет центра вселенной? Ну, у наблюдаемой Вселенной есть центр, мы. Мы находимся в центре наблюдаемой Вселенной, потому что наблюдаемая Вселенная — это всего лишь область космоса, видимая с Земли. И подобно тому, как вид с очень высокой башни представляет собой круг с центром в башне, часть пространства, которую мы можем видеть отсюда, естественным образом сосредоточена здесь.

На самом деле, если вы хотите быть более точным, каждый из нас является центром нашей собственной наблюдаемой вселенной, но это не значит, что мы находимся в центре всей вселенной, как башня не центр мира. Это центр куска мира, который он может видеть, вплоть до горизонта. Но то, что вы не можете видеть за горизонтом, не означает, что там ничего нет.

То же самое и с наблюдаемой Вселенной. Глядя на небо, мы видим свет, которому не более 13,8 миллиардов лет и который исходит от вещества, которое сейчас находится на расстоянии 46 миллиардов световых лет. Все, что находится дальше, находится за горизонтом, но каждую секунду мы видим новый, еще более старый свет, исходящий чуть дальше, на три световые секунды дальше, если быть точным. И поэтому наше представление о космосе буквально все время расширяется. Все, что нам нужно делать, это ждать и наблюдать, как Вселенная стареет и свет из более отдаленных мест успевает добраться до нас.

Итак, вот мы и сидим в центре наблюдаемой нами части Вселенной. Насколько велика Вселенная? Что ж, наблюдаемая Вселенная в настоящее время имеет диаметр 93 миллиарда световых лет. Вся Вселенная, вероятно, бесконечна.

Есть ли у вселенной край? Наблюдаемая Вселенная делает.