Содержание
Хотите увидеть реальные размеры Вселенной? Теперь у вас есть такая возможность
Как часто вы задумываетесь о том, насколько наша Вселенная большая? В повседневной суете вряд ли каждый из нас часто и вовсе о ней вспоминает — в конце концов, какой с этого прок, если большинство людей на планете не астрофизики. К тому же, увидеть реальный размер Вселенной своими глазами — действие само по себе невозможное. Но так было лишь до недавнего времени. Предлагаем вам немного отвлечься от ежедневных забот, расположиться поудобнее, включить расслабляющую музыку и отправиться в небольшое путешествие по обозримой Вселенной. Ну что, поехали?
Готовы ли вы отправиться в небольшое космическое путешествие?
Если вы когда-либо сомневались в том, что наш мир — безумное место, то пришла пора эти сомнения отбросить. И речь идет не о живых существах, населяющих планету Земля. Как минимум удивительным является сам факт того, что наш каменистый дом находится в космосе, в Солнечной системе рядом с другими планетами.
А сама звездная система соседствует с другими системами в галактике Млечный Путь, которая, в свою очередь, входит в так называемую Местную группу галактик, которая … но обо всем по порядку.
Краткий экскурс во Вселенную
В 1920-х годах прошлого века астроном Эдвин Хаббл обнаружил нечто совершенно революционное и беспрецедентное. Он обнаружил, что наша Вселенная … жива. Она динамична, она меняется, она развивается со временем. Наша Вселенная была другой в прошлом и изменится в будущем. С течением времени галактики удаляются от нас и друг от друга. Мы живем в расширяющейся Вселенной. Но насколько быстро она расширяется сегодня? Астрономы стараются найти ответ на этот вопрос, но разные методы дают разные результаты, и решение этой проблемы может прийти в виде совершенно новой физики. Или же ученые делают что-то не так. Трудно сказать.
Мы понимаем расширение Вселенной благодаря общей теории относительности Альберта Эйнштейна. Также, как понимаем гравитационные взаимодействия небесных объектов и компонентов Вселенной между собой.
Общая теория относительности связывает количество и виды компонентов в пространстве с искажениями этого пространства, вызывая изгибы, сгибы и придавая Вселенной характерные особенности. Затем эта геометрия пространства-времени позволяет нам понять как движутся объекты, компоненты и сама Вселенная.
Перед вами модель расширяющейся Вселенной
Вселенная по определению состоит из самых разных компонентов, и поэтому подчиняется общей теории относительности. Количество и виды компонентов в больших масштабах подсказывают пространству-времени, как изгибаться в тех же самых больших масштабах и этот изгиб пространства-времени указывает всем остальным компонентам направление движения. Таким образом, ингредиенты Вселенной влияют на скорость ее расширения. И в разные моменты космической истории за это отвечали разные компоненты. Вселенная состоит из нормальной материи, радиации, темной материи и темной энергии. В течение последних 13,8 миллиардов лет некоторые из компонентов являлись более доминирующими, чем другие, что сказывалось на темпах расширения Вселенной в это конкретное время.
И если изучая микроволновое излучение ученые могут понять, какой Вселенная была в молодости, то главным вопросом сегодня является причина ее ускоряющегося расширения. Вероятно, ответ на этот вопрос кроется в загадочной темной энергии — именно она, по мнению специалистов, является своего рода драйвером, который заставляет Вселенную ускорятся. Не так давно мы рассказывали вам о том, как ученые ищут темную энергию. Надеемся, ответ не заставит себя долго ждать.
Будьте первым, кто узнает обо всех научных открытиях, подписывайтесь на наш новостной Telegram-канал
Эта таинственная, необъятная Вселенная
Думаю, все понимают, что на многие фундаментальные вопросы человечество не знает ответов. И это нормально. Как минимум, неизвестность, которую у нас есть возможность познать, разжигает в каждом человеке искреннее любопытство и желание хотя бы одним глазком посмотреть, что же находится там — за пределами нашей планеты. Технологический и научный прогресс позволил нам запустить в космос телескопы, космические аппараты и возвести Международную космическую станцию.
Так, постепенно, с течением времени человечество познакомилось не только с обитателями Солнечной системы, но и с теми объектами, что находятся за ее пределами. Особенно выдающимся в этом свете выглядит Нобелевская премия по физике, которую в этом году вручили за открытие экзопланет — небесных тел, которые вращаются вокруг других звезд и на поверхности которых, возможно, есть жизнь. Миллиарды звезд и триллионы галактик — разве может человеческий разум так легко представить себе эти масштабы? Исследователи сомневаются в этом. Но попытаться посмотреть на Вселенную и понять реальные размеры небесных объектов определенно стоит. Так что почему бы не сделать это прямо сейчас?
Кадр сайта The Size of Space, который показывает насколько большие все объекты во Вселенной
Реальные размеры Вселенной
Новый сайт под названием «The Size of Space» показывает, насколько непостижимо обширен космос. Когда вы прокручиваете в сторону, сайт отправляется в увлекательное космическое путешествие — начиная от космонавта до всей наблюдаемой Вселенной.
По мере увеличения масштаба, от космического корабля до спутников, планет и звезд, более мелкие объекты становятся крошечными точками, прежде чем исчезнуть совсем. Нил Агарвал, программист The Size of Space, использовал одни из лучших визуализаций для каждого из объектов — например, вращающуюся Землю программист создал на основе спутниковых снимков нашей планеты. А вот большинство черных дыр представляют собой просто нарисованные от руки круги, смешанные между красочными изображениями далеких галактик и сверхновых звезд. За исключением одного единственного изображения черной дыры M87*, которая была представлена миру в начале этого года.
ВселеннаяГалактикиКосмос
Для отправки комментария вы должны или
Размеры Вселенной
Одной из причин освоения мира является заложенное в человечестве любопытство, тяга к познанию себя и окружающего мира.
Одним из вопросов мироздания, занимающих умы человечества на протяжении уже нескольких тысяч лет, являются размеры Вселенной.
История исследований размеров Вселенной
В древности границы мира человека ограничивались сначала пределами его поселения, потом они расширились, и Земля казалась диском, лежащим на черепахе и слонах. Однако, уже древнегреческий философ Аристотель пришёл к выводу, что Земля является круглой, при этом она является центром мира, вокруг которого обращаются планеты и Солнце.
Такое мировоззрение продержалось до Нового времени, когда в результате развития европейской науки и техники появились новые научные знания. Исследования Николая Коперника, Галилео Галилея, Исаака Ньютона и многих других ученых поменяли мировоззрение людей и границы Вселенной вновь расширились. Земля хоть и перестала быть центром Солнечной системы, но видимый мир замыкался в пределах одной единственной пусть и огромной галактики Млечный Путь, включающей в себя все остальные небесные объекты.
Новый этап развития в познании границ Вселенной наступил в ХХ веке.
В начале ХХ века исследователи Эйнар Герцшрунг и Харлоу Шелпи разработали метод, по которому, делая сравнения абсолютной светимости звёзд с видимой светимостью, можно с довольно высокой точностью рассчитать расстояние до звёзд.
На основе данного метода в 1922 году советский астроном Эрнст Эпик смог определить расстояние до Андромеды. Расстояние оказалось на порядок больше, чем размеры Млечного пути.
В результате дальнейших исследований удалось установить, что галактики являются одной из очень малых частей Вселенной. Галактики складываются в скопления, а скопления в сверхскопления галактик. Сверхскопления в свою очередь складываются в галактические нити, а они вместе с гигантскими пустотами- войдами, образуют галактические стены – относительно плоские участки скоплений и сверхскоплений галактик.
Именно эти структуры, галактические нити, войды и стены и составляют крупномасштабную структуру изучаемой Вселенной. —
Современная модель Вселенной
Альберт Эйнштейн стал ученым, который совершил первый шаг в направлении к созданию современной нам модели Вселенной.
В 1917 году Эйнштейн ввёл модель стационарной Вселенной, основанной на его же общей теории относительности. Согласно модели Эйнштейна Вселенная является бесконечной во времени и в то же время конечной в пространстве.
Эйнштейн считал, что Вселенная представляет собою некую замкнутую оболочку гиперсферы. В пример можно привести обычный глобус. Сколько бы путник не шёл по Земле края её он не встретит, но что не означает бесконечность планеты. Согласно Эйнштейнуу Вселенная обладает конечным объёмом, количеством звёзд и конечной массой.
Но в 1922 году советский физик Александр Фридман дополнил модель Эйнштейна выводом, что Вселенная не статичная, а может расширяться или сжиматься со временем.
Подтвердил выводы Фридмана уже Эдвин Хаббл.
В результате Вселенная получила определённый возраст, который был строго зависим от постоянной Хаббла, которая характеризовала скорость её расширения.
В 1948 году советский физик Георгий Гамов разработал гипотезу «горячей Вселенной». Согласно этой гипотезе развитие Вселенной началось с состояния горячей и плотной плазмы. Такая плазма состояла из элементарных частиц. А эволюция Вселенной продолжается с идущим расширением. Эта гипотеза стала основой теории Большого Взрыва.
В 1965 году открытие американскими специалистами реликтового излучения подтвердило догадки о горячей Вселенной.
В 1998 году исследователи определили, что Вселенная расширяется с ускорением. Это открытие определило современные нам представления о природе изучаемой Вселенной.
Было введено понятие темной материи, которая содержала большую часть массы Вселенной.
Современное представление о размере наблюдаемой Вселенной
Замечание 1
В современной науке выстраиваемая модель Вселенной носит название ΛCDM-модель.
В этой аббревиатуре:
- «Λ» — говорит о присутствии космологической постоянной, которая объясняет ускоренное расширение Вселенной.
- «CDM» — говорит о том, что холодная темная материя заполнила Вселенную.
Согласно последним исследованиям постоянная Хаббла равна приблизительно 71 (км/с)/Мпк. Эта цифра соответствует известному возрасту Вселенной, равному 13,75 млрд. лет. А если известен возраст, то можно определить и размер наблюдаемой специалистами области Вселенной.
Размеры наблюдаемой Вселенной делят на два типа:
- Первый тип – это видимый размер, который также называют радиусом Хаббла. Он равен 13,75 миллиарду световых лет.
- Второй тип – реальный размер, или горизонт частиц. Этот тип равен 45,7 миллиардов световых лет.
Замечание 2
Важно заметить, что оба размера не являются характеристикой реального настоящего размера Вселенной.
Это связано с тем, что:
- данные размеры имеют зависимость от местоположения наблюдателя в пространстве.
- эти горизонты имеют свойства изменяться со временем.
Так, в случае с ΛCDM-моделью горизонт частиц имеет свойство расширяться со скоростью большей, чем скорость горизонта Хаббла
Замечание 3
Таким образом, современная наука не дает ответа на вопрос о настоящих реальных размерах Вселенной, и есть ли у неё границы.
Однако, можно точно сказать, что известно современной науке. Это то, что у наблюдаемой нами Вселенной есть видимая и истинная граница.
Эти границы называются соответственно радиусом Хаббла (13,75 млрд св. лет) и радиусом частиц (45,7 млрд. св. лет).
Такие границы полностью зависят от места, где находится наблюдатель и они, границы со временем расширяются.
При этом радиус Хаббла расширяется строго в соответствии со скоростью света. А горизонт частиц расширяется ускоренно.
Остаётся не выясненным, будет ли продолжаться ускорение горизонта частиц, и не придет ли ему на смену сжатие.
Насколько велика Вселенная?
Насколько велика Вселенная? На этой иллюстрации показаны этапы расширения Вселенной с течением времени.
(Изображение предоставлено: MARK GARLICK / SCIENCE PHOTO LIBRARY через Getty Images)
Насколько велика вселенная ? Это один из фундаментальных вопросов астрономии . Найдя самую дальнюю наблюдаемую точку от Земли до (и, соответственно, самую старую, учитывая скорость света ), мы можем оценить диаметр.
Благодаря развивающимся технологиям астрономы могут оглянуться назад во времени сразу после Большого Взрыва.
Может показаться, что это означает, что вся Вселенная находится в пределах нашего поля зрения. Но размер Вселенной зависит от ряда факторов, в том числе от ее формы и расширения.
В результате, хотя мы и можем оценить размер Вселенной, ученые не могут дать ему цифру.
Родственный: Какое самое холодное место во Вселенной?
Наблюдаемая Вселенная
В 2013 году космическая миссия Европейского космического агентства «Планк» выпустила самую точную и подробную карту , когда-либо составленную для древнейшего источника света во Вселенной. Карта показала, что Вселенной 13,8 миллиарда лет. Планк рассчитал возраст, изучив космических микроволновых фонов .
«Космический микроволновый фоновый свет — это путешественник издалека и давно», — сказал Чарльз Лоуренс, ученый из США, участвовавший в миссии в Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния, в 9Выписка 0003 (откроется в новой вкладке).
«Когда он прибывает, он рассказывает нам обо всей истории нашей вселенной».
Из-за связи между расстоянием и скоростью света это означает, что ученые могут заглянуть в область космоса, которая находится на расстоянии 13,8 миллиардов световых лет. Подобно кораблю в пустом океане, астрономы на Земле могут поворачивать свои телескопы, чтобы заглянуть на 13,8 миллиардов световых лет в каждом направлении, что помещает Землю внутрь наблюдаемых сфер с радиусом 13,8 миллиардов световых лет. Слово «наблюдаемый» является ключевым; сфера ограничивает то, что ученые могут видеть, но не то, что есть.
Но хотя сфера кажется почти 28 миллиардов световых лет в диаметре, она намного больше. Ученые знают, что Вселенная расширяется. Таким образом, хотя ученые могли видеть точку, которая находилась на расстоянии 13,8 миллиардов световых лет от Земли во время Большого взрыва, Вселенная продолжала расширяться на протяжении всей своей жизни. Если инфляция происходила с постоянной скоростью на протяжении всей жизни Вселенной, то то же самое место сегодня находится на расстоянии 46 миллиардов световых лет, согласно Итану Сигелу, пишущему для Forbes (открывается в новой вкладке), что делает диаметр наблюдаемой Вселенной сферой около 92 миллиардов световых лет.
Эти оценки еще более усложняются возможностью того, что Вселенная расширяется неравномерно. ESA сообщает об исследовании 2020 года с использованием данных XMM-Newton ЕКА, космического телескопа Chandra НАСА и рентгеновских обсерваторий Rosat предполагает, что Вселенная не расширяется с одинаковой скоростью во всех направлениях . Исследователи измерили рентгеновские температуры сотен скоплений галактик и сравнили их с их яркостью. Некоторые скопления оказались менее яркими, чем ожидалось, что говорит о том, что они двигались не с той же скоростью. «Это возможное неравномерное влияние на космическое расширение может быть вызвано таинственным темная энергия , — заявило ЕКА. пространство Вселенной.То, что мы не можем видеть землю, не означает, что мы находимся в центре океана; только то, что мы не можем видеть край Вселенной, не означает, что мы находимся в центре Вселенной.
Измерение Вселенной
Эта фотография, получившая название eXtreme Deep Field, или XDF, была собрана путем объединения фотографий участка неба, сделанных космическим телескопом Хаббл за 10 лет.
Изображение опубликовано 25 сентября 2012 г. (Изображение предоставлено: NASA, ESA, G. Иллингворт, Д. Маги и П. Ош (Калифорнийский университет, Санта-Крус), Р. Боуэнс (Лейденский университет) и HUDF09Команда) (Изображение предоставлено: NASA, ESA, G. Illingworth, D. Magee и P. Oesch (Калифорнийский университет, Санта-Крус), R. Bouwens (Leiden University) и команда HUDF09)
Ученые измеряют размер мириадами различных способов. Они могут измерять волны ранней Вселенной, известные как барионные акустические колебания, которые заполняют космическое микроволновое излучение. Они также могут использовать стандартные свечи, такие как сверхновые типа 1A, для измерения расстояний. Однако эти различные методы измерения расстояний могут дать ответы. 923, или 100 секстиллионов. Одно из объяснений этого, изложенное в NASA в 2019 году, заключается в том, что события темной энергии могли повлиять на расширение Вселенной в моменты после Большого взрыва.
Вместо того, чтобы использовать один метод измерения, группа ученых под руководством Миграна Варданяна из Оксфордского университета провела статистический анализ всех результатов.
Используя усреднение байесовской модели, которое фокусируется на том, насколько вероятно, что модель будет правильной с учетом данных, а не на том, насколько хорошо сама модель соответствует данным. Они обнаружили, что Вселенная по крайней мере в 250 раз больше, чем наблюдаемая Вселенная, или по крайней мере 7 триллионов световых лет в поперечнике.
«Это большое, но на самом деле более жесткое ограничение, чем многие другие модели», согласно отчету MIT Technology Review 2011 .
Истории по теме:
– Фантомная энергия и темная гравитация: объяснение темной стороны вселенной
– Существуют ли параллельные вселенные? Мы могли бы жить в мультивселенной
– Геоцентрическая модель: взгляд на вселенную с точки зрения Земли
Форма Вселенной
Размер Вселенной во многом зависит от ее формы. Ученые предсказали возможность того, что Вселенная может быть замкнутой, как сфера, бесконечной и отрицательно изогнутой, как седло, или плоской и бесконечной.
Конечная Вселенная имеет конечный размер, который можно измерить; это имело бы место в замкнутой сферической Вселенной. Но бесконечная вселенная не имеет размера по определению.
По данным НАСА, ученые знают, что Вселенная плоская, с погрешностью всего около 0,4 процента (по состоянию на 2013 год). И это может изменить наше понимание того, насколько велика Вселенная.
«Это предполагает, что Вселенная бесконечна по своим размерам; однако, поскольку Вселенная имеет конечный возраст, мы можем наблюдать только конечный объем Вселенной», — говорит 9.0003 НАСА (открывается в новой вкладке) . «Все, что мы можем сделать, это то, что Вселенная намного больше, чем объем, который мы можем непосредственно наблюдать».
Определение формы Вселенной представляет дополнительные трудности из-за ограничений наших средств наблюдения. «Как зеркальный зал, кажущаяся бесконечной вселенная может вводить нас в заблуждение. На самом деле космос может быть конечным. Иллюзия бесконечности возникнет, когда свет обернет все пространство, возможно, более одного раза, создавая множество изображений.
каждой галактики», согласно Университет штата Орегон, факультет физики (открывается в новой вкладке).
Дополнительные ресурсы и чтение
Есть много других вопросов о вселенной, на которые вы, возможно, хотели бы получить ответы, например, что, если у вселенной не было начала ? Если ваша жажда универсальных знаний нуждается в большем, то эти 10 диких теорий о вселенной могут также заставить ваш мозг биться быстрее.
Библиография
«Миссия Планка исследует историю нашей Вселенной» Лаборатория реактивного движения НАСА (открывается в новой вкладке)
«Насколько велика была Вселенная в момент ее создания?» Forbes (открывается в новой вкладке)
«Возможно, Вселенная не везде расширяется с одинаковой скоростью» ESA (открывается в новой вкладке)
«Тайна скорости расширения Вселенной увеличивается с новыми данными Хаббла» НАСА (открывается в новой вкладке)
«Космос как минимум в 250 раз больше, чем видимая Вселенная, говорят космологи» MIT Technology Review (открывается в новой вкладке)
«Вселенная плоская — что теперь?» Space.
com
«Будет ли Вселенная расширяться вечно?» НАСА (открывается в новой вкладке)
«Геометрия Вселенной» Орегонский физический факультет (открывается в новой вкладке)
Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].
Джонатан — редактор журнала All About History. Он имеет степень по истории Университета Лидса. Ранее он работал редактором журналов о видеоиграх games™ и X-ONE, а также технических журналов iCreate и Apps. В настоящее время он базируется в Борнмуте, Великобритания.
Как диаметр Вселенной может превышать ее возраст?
Размер Вселенной
Скорость света — одно из важнейших и фундаментальных свойств нашей Вселенной. Он используется для измерения расстояний, для межпланетной связи и в различных математических расчетах.
И это только начало.
Нажмите, чтобы просмотреть полную инфографику
Скорость, с которой свет распространяется в вакууме — 299 792 километра (186 282 мили) в секунду — является статической и неизменной. Если убрать эту константу, по ряду причин рухнет сама основа современной физики, и общее правило можно свести к следующему: ничто во Вселенной не может двигаться со скоростью, превышающей скорость света.
Как вы понимаете, возникает некоторая путаница, если принять во внимание тот факт, что ширина Вселенной не 13,8 миллиарда световых лет — число, соответствующее возрасту Вселенной. По текущим оценкам, он на самом деле немного больше, его предполагаемый диаметр составляет около 9 мм.3 миллиарда световых лет. И это только то, что мы можем видеть. То, чего мы не видим, может продолжаться вечно.
Итак, как Вселенная может иметь ширину 93 миллиарда световых лет, если ей всего 13,8 миллиарда лет и ничто не может двигаться быстрее света?
Понимание красного смещения
Прежде чем вы сможете понять, почему размер Вселенной намного превышает ее возраст, важно понять, как работает свет.
Сэр Исаак Ньютон, несомненно, был одним из величайших умов, когда-либо живших на земле. Помимо «изобретения» исчисления, он был первым ученым, который по-настоящему понял сущность света и то, что происходит, когда вы разбиваете его на составные части.
Во-первых, его исследование показало, что черный цвет — это отсутствие цвета, а белый свет — подобно тому, что исходит от Солнца и других звезд — представляет собой комбинацию всех цветов. Глядя на свет объекта через призму, можно увидеть соответствующие элементы, которые представляет свет, которые затем можно использовать для определения состава объекта, температуры и даже того, где он находится в эволюционном процессе.
Изображение предоставлено: Лукас В. Барбоса / Wikimedia Commons
Работа Ньютона произвела революцию в физике во многих отношениях и проложила путь для всех великих людей, включая Нильса Бора, Макса Планка и, конечно же, Альберта Эйнштейна. Однако для целей этого обсуждения наиболее подходящим ученым, разработавшим работу Ньютона, было имя Кристиана Доплера.
Допплер стал известен спустя сотни лет после смерти Ньютона, и если вы не знакомы с его работой, он открыл то, что сейчас называется эффектом Доплера. Этот процесс объясняет, почему некоторый свет от космических источников имеет тенденцию падать ближе к красному концу электромагнитного спектра, а другой ближе к синему концу.
Проще говоря, эффект Доплера показывает, как длина волны света смещается в зависимости от направления движения источника, например, приближается ли что-то к нам или удаляется. В частности, световых волн будет растягивается , если источник удаляется от наблюдателя, поэтому появляется красный цвет (более длинная длина волны). И наоборот, световые волны будут на 90 037 сжаты на 90 038, если объект движется к наблюдателю, поэтому он кажется синим (более короткая длина волны).
Линии поглощения в спектрах далеких галактик. Изображение предоставлено: Чано Биркелинд, Институт Нильса Бора,
. По пути произошел переломный момент. В конечном итоге оказалось, что почти все галактики смещаются в сторону большей длины волны, а это означает, что они выглядят красными, как будто удаляются от нас.
Что еще более поразительно, мало того, что почти все удалялось от нас, это красное смещение увеличивалось, а это означало, что объекты удалялись от нас все быстрее и быстрее.
Это привело к открытию того, что Вселенная не стационарна, как считали некоторые, — она на самом деле расширяется!
Расширение Вселенной
Вот где все становится неприятным. Наши наблюдения за красным смещением показали, что объекты, в три раза более удаленные, движутся в три раза быстрее относительно ближайших галактик. Чем дальше мы смотрим в космос, тем быстрее движутся галактики — на самом деле, они движутся так быстро на таких огромных расстояниях, что легко превосходят скорость света. Однако, как было сказано ранее, скорость света является универсальным пределом скорости. Так как же это может быть?
Во-первых, обратите внимание, что, хотя и существует предел тому, что мы можем видеть, реальная вселенная простирается гораздо дальше, чем мы можем себе представить. Все, что находится в пределах этого предела, называется «наблюдаемой Вселенной» и включает в себя:
- 10 миллионов сверхскоплений
- 25 миллиардов групп галактик
- 350 миллиардов больших галактик
- 7 триллионов карликовых галактик
- 303 миллиарда триллионов 2 звезды
Если бы все это было спрятано в пространстве-времени протяженностью 13,7 миллиарда световых лет, Вселенная выглядела бы довольно плотно.
Изображение предоставлено: Scale of the Universe
Первая проблема с предположением о том, что размер Вселенной должен быть равен ее возрасту в годах на основе расстояния, которое преодолевает свет, возникает, когда мы смотрим на первые несколько мгновений, последовавших за Большим взрывом.
Когда Вселенная впервые «вспыхнула» примерно 13,75 миллиарда лет назад, само пространство-время начало расширяться со скоростью, превышающей скорость света. Этот период, называемый инфляцией, является неотъемлемой частью объяснения гораздо большего, чем размер Вселенной. Он также охватывает такие вещи, как однородность пространства в больших масштабах и условия, существовавшие в первую эпоху.
По сути, Вселенная превратилась из бесконечно плотного и горячего состояния в обширную область, изобилующую протонами и нейтронами — частицами, которые в конечном итоге собрались вместе и сформировали строительные блоки всей материи — за считанные секунды. После того как первоначальная инфляция утихла, расширение замедлилось.
Теперь объекты разрываются таинственной силой, называемой темной энергией.
Быстрее света
С помощью средств, которые еще не установлены, это расширение действительно происходит быстрее скорости света, , но означает не то, что вы, вероятно, думаете.
Нажмите, чтобы просмотреть полную инфографику
Боюсь, путаница возникает из-за неправильного толкования самой теории относительности. Видите ли, теория утверждает, что объектов не могут двигаться в пространстве-времени со скоростью, превышающей скорость света. Однако оно не накладывает никаких ограничений на само пространство-время.
Итак, подытоживая, размер космоса не противоречит основам физики.
По сути, сами галактики (и любые другие объекты в космосе) не нарушают никаких законов, потому что они не путешествуют 9От 0037 до космически быстрее света (по крайней мере, не в традиционном смысле). Скорее, каждая часть пространства расширяется и растягивается.
Дело даже не в том, что края разлетаются наружу, а в том, что само пространство-время — область между галактиками, звездами, планетами, вами и мной — растягивается.
Короче говоря, пространство-время расширяется и раздвигает материю. Материя на самом деле не путешествует в пространстве-времени.
Изображение предоставлено NASA/WMAP Science Team
Интересно отметить, что, к сожалению, расширение имеет некоторые мрачные последствия для будущего Вселенной. Если предположить, что расширение продолжается бесконечно (и не замедляется), горизонт видимой Вселенной будет постепенно сужаться до тех пор, пока объекты просто не окажутся слишком далеко друг от друга, чтобы свет из одной галактики мог когда-либо достичь другой.
Если уж на то пошло, многое из того, что мы видим сейчас, изначально было намного ближе. Благодаря расширению эти объекты были унесены, а некоторые галактики и другие объекты исчезли из-за красного смещения (или, во всяком случае, вне нашего поля зрения).