Где граница Вселенной?

Согласно свежей теории российских ученых, во Вселенной с границами нет и темной энергии. Но что тогда находится за космосом и как может выглядеть край конца Вселенной при таких условиях?

Теги:

Космос

Вселенная

NASA

Долгое время считалось, что космическое пространство заполнено обычной материей — звездами, планетами, астероидами, кометами и сильно разреженным межгалактическим газом. Однако, в таком случае, открытое в XX веке, ускоренное расширение противоречит закону гравитации, согласно которому тела притягиваются друг к другу. Гравитационные силы бы замедляли расширение Вселенной, но никак не ускоряли бы его.

Тогда возникла гипотеза, что Вселенная по большей части заполнена не обычной материей, а некой «темной энергией», которая обладает особыми свойствами. Считается что она имеет отрицательное давление. Однако, никто не знает, что это такое и как работает, но, согласно одной из теорий, 70% Вселенной состоит именно из этой темной энергии.  

Несмотря на то, что о её наличии ведутся споры, некоторые теории конца Вселенной прямо или косвенно затрагивают идею существования такой материи.

Мы предлагаем для ознакомления как противоположные в этом вопросе, так и совсем не затрагивающие его научные теории, стремящиеся как можно рациональнее ответить на вопрос: имеет ли наша Вселенная конец или нет?

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Вселенная не без конца, но будет расширяться

Согласно гипотезе, выдвинутой учеными Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта, расположенного в Калининграде, у Вселенной есть границы, но при этом в ней отсутствует та самая темная энергия, о которой говорилось выше. Однако данная теория, хоть и «сдерживает» в определённых рамках весь космос, так и не даёт точного ответа как же выглядит конец Вселенной, при условии её продолжающегося расширения.

«Тот факт, что наша Вселенная расширяется, был открыт почти сто лет назад, но как именно это происходит, ученые осознали только в 90-х годах прошлого века, когда появились мощные телескопы (в том числе орбитальные) и началась эра точной космологии. В ходе наблюдений и анализа полученных данных выяснилось, что Вселенная не просто расширяется, но расширяется с ускорением, которое началось через три-четыре миллиарда лет после рождения Вселенной», — говорится в научном материале. Отечественные специалисты убеждены, что именно ускорение расширения и есть маркер, по которому можно понять наличие предела Вселенной.

Их гипотеза построена на том, что вместо темной энергии во Вселенной действует эффект, аналогичный эффекту Казимира, если представить, что у Вселенной есть конец, возможные границы в виде некоего подобия стенок. Вот на эти стенки и распространяется эффект.

Эффект Казимира — это взаимное притяжение проводящих незаряженных тел (например близко расположенных друг к другу пластин) под действием квантовых флуктуаций в вакууме. Грубо говоря, речь идет о колебаниях вакуума вследствие рождения и исчезновения в нем виртуальных частиц. Чем ближе находятся тела, тем активнее подавляется рождение частиц между ними. В результате давление между телами становится меньше, чем давление на них извне, где рождение фотонов ничем не ограничено. Так происходит притяжение.

Подобный эффект, как считают ученые из Калининграда, наблюдается и во Вселенной — между ее границами, с обратной стороны которых описанное давление частиц отсутствует. Давление же на границы с нашей стороны, то есть изнутри, и заставляет Вселенную расширяться с ускорением.

Мыльный пузырь, который может лопнуть

Довольно близкую к балтийским учёным концепцию предлагает их коллега из Калифорнийского университета – Андреас Альбрехт. Он также считает что конец у Вселенной существует, несмотря на её продолжающее расширение. Впрочем, Альбрехт относится к тому крылу учёных, склонных думать, что расширение в конечном итоге остановится. Кроме этого, в своих работах, он высказывает мнение о том, что достигнув максимума, конечная Вселенная будет немногим больше видимого нами сейчас пространства. В числовом эквиваленте это лишь 20% от нынешнего состояния. Да и от гипотетической тёмной энергии, зарубежный специалист в собственных умозаключениях не отказывается.

Для доступности своей теории он предлагает изобразить Вселенную как мыльный пузырь, который всегда имеет конечные размеры. Однако будучи учёным, Альбрехт не осмеливается называть где находится конец вселенной и что дальше за его границами, справедливо оперируя нехваткой данных.

Волновая теория конца вселенной

Обвинять Альбрехта в отсутствии данных сложно. Это объясняется таким свойством космоса, как реликтовое излучение, образовавшееся с самыми первыми атомами, согласно теории Большого Взрыва. Оно не даёт учёным изучать дальние галактики и их звёзды, являясь естественным барьером в их освоении и возможностью заглянуть за край конца Вселенной, если он конечно есть.

Но вместе с тем реликтовое излучение позволяет специалистам рассмотреть волновой спектр космоса. Исследования в этой области навели учёных на гипотезу о том, что если Вселенная действительно бесконечна, то в ней должны находится волны самых разнообразных длин. Тем не менее, за девять лет своей работы, аппарат WMAP, запущенный НАСА, как раз для исследования реликтового излучения, не обнаружил сколь-нибудь крупных волн. Выяснилось, что космическое пространство имеет узкий спектр волн, а значит, конец Вселенной существует.

Пока, правда, астрофизикам не удалось определить точную форму и границы Вселенной. Однако исследовать это могут помочь всё те же волны в космосе, а точнее их вибрации. Благодаря их различным типам, возникающим в пространстве, можно определить что находится в конце Вселенной, какой она формы и какие границы имеет. Остаётся только подождать, ведь подобные исследования зачастую длятся годами.

«Есть ли у Вселенной границы, и что находится за ними?» — Яндекс Кью

Популярное

Сообщества

ФизикаНаука+3

The Question

  ·

88,7 K

ОтветитьУточнитьПервый

Николай Кардашев

236

Доктор физико-математических наук, специалист в области экспериментальной и теоретической…  · 18 мар 2015

В настоящее время существует общепринятая в мировой науке концепция многокомпонентной вселенной — так называемая мультивёрс (multiverse). Эта модель предполагает существование бесчисленного множества вселенных за пределами нашей Вселенной, причем эти вселенные могут быть в разных состояниях: в них могут действовать отличные от наших физические законы и совсем другого рода небесные тела.

Главный вопрос сегодня — как доказать наличие этих вселенных экспериментальным путем. Это будет возможно сделать, только если между нашей Вселенной и этими гипотетическими вселенными существует взаимодействие. Для этого необходимо обнаружить и доказать существование неких кротовых нор, через которые это взаимодействие происходит. Сейчас лучшие умы астрофизики занимаются тем, что пытаются определить места возможных входов и выходов из этих кротовых нор. Последнее предположение — ему около месяца, и оно еще недостаточно изучено, — что такой вход находится прямо в центре нашей галактики.

Гриша Почуев

24 июля 2015

А вы можете ответить и на мой вопрос: что находится между вселенными в мультивселенной? Я его уже задавал, но на. .. Читать дальше

Комментировать ответ…Комментировать…

Первый

Иван Шейнин

756

Программист, изучаю космологию и квантовую физику на досуге.  · 28 дек 2015

Согласно современным представлениям, диаметр Металагактики (или наблюдаемой Вселенной) — около 91 миллиарда световых лет. Казалось бы, максимум что мы можем наблюдать — это те объекты, которые находятся от нас на расстоянии, примерно равном возрасту Вселенной, умноженному на скорость света, т.е. около 13.5 миллиарда световых лет, что составило бы в диаметре всего 27… Читать далее

Евгений Акатов

29 марта 2016

«Она может быть и конечной и бесконечной» — предположим, что Вселенная конечна.Значит, её что-то ограничивает… Читать дальше

Комментировать ответ…Комментировать…

Игорь Ежов

2,2 K

Комплектовщик, стараюсь включить мозг  · 24 мар 2016

1 ФАКТ О ВСЕЛЕННОЙ
Площадь Бесконечная.
Галактический Путеводитель для Путешествующих Автостопом предлагает для понятия «бесконечность» следующее определение: Бесконечный значит больший, чем что бы то ни было, и еще чуть-чуть больше. И даже еще намного больше, на самом деле, умопомрачительно огромный, абсолютно сногсшибающих размеров, «ну это вообще…» — вот какой… Читать далее

Комментировать ответ…Комментировать…

Viktor Kaganovich

1,9 K

Ветеран ЖЖ  · 29 дек 2015

Я полагаю, этот вопрос (немного бессмысленный, на самом деле) возникает только и исключительно от того, что человеческий разум мало приспособлен для осмысления бесконечности. Ни у кого же не возникает вопроса, а что находится за самым большим числом? Понятно, что тоже число, только чуть больше. Так и вселенная не может обрываться в каком-то месте, потому что придется… Читать далее

Федя Ковлакиди

29 декабря 2015

Согласен. Вряд ли люди в состоянии ответить на этот вопрос, если только инопланетяне прилетят и расскажут )

Комментировать ответ…Комментировать…

Ева Корбат

131

Нет определенной сферы деятельности, занимаюсь многими вещами по чуть-чуть  · 8 дек 2016

Раньше считалось, что Вселенная конечна и имеет край. Это предположение основывалось на представлении о космосе, который, как думали, был плоским. Чтобы стало понятно, представим Вселенную, в которой всего 2 измерения. Она плоская, как лист бумаги, и она конечна, имеет край. Но если лист искривлен, то ситуация меняется. Поверхность шара из листа бумаги так же конечна —… Читать далее

Комментировать ответ…Комментировать…

Михаил Савченко samix23

8

Просто так.  · 14 мар 2022

Ни чего,даже не пустота. Просто вообще ни чего, сравнить не с чем. Ну если только ,что как, может быть, ноль в математике. Не сверхбольшие числа ,нет , такие числа предполагают их наличие , а алгоритм или простая программа прибавляющая к пространству ещё кусочек пространства и так далее. И берётся всё это из ни чего ,как и любое число если делить на ноль., но это не… Читать далее

Комментировать ответ…Комментировать…

surf gamer

54

Программист, занимаюсь изучением квантовой физики  · 7 дек 2020

Границы на данный момент у вселенной есть, так как она все время увеличивается, а значит есть куда увеличиваться. Скорее всего то пространство за вселенной является пустотой, так как сама материя берется из расширяющегося сгустка плазмы с очень высокой температуры(наша вселенная очень давно) и следовательно никакой материи за вселенной нет

Комментировать ответ…Комментировать…

Игорь Цюпко

50

Слесарь и изобретатель любитель.  · 21 окт 2017

Хотелось бы уточнить, какой физический смысл вы вкладываете в понятие «граница вселенной»?
В конце концов за любой границей всегда есть заграница, то есть тоже какое то пространство.
Является ли эта «заграница» частью нашей вселенной?
На сколько я представляю сам смысл слово «вселенная» предполагает полное отсутствие каких либо границ.
Есть ограниченные понятия… Читать далее

Комментировать ответ…Комментировать…

Level One

243

Level One — образовательная платформа и крупнейший лекторий Москвы.
  · 26 апр 2019  · levelvan.ru

Отвечает

Дмитрий Побединский

Мы не знаем точно, есть ли у Вселенной границы. Мы предполагаем, что она может быть как бесконечной, так и конечной. Дело в том, что мы не можем заглянуть дальше какой-то отметки даже теоретически. Чем дальше мы смотрим в телескоп, тем все более давние объекты мы наблюдаем. Самое далекое — реликтовое излучение, его возраст 13,8 млрд лет, вся Вселенная существует… Читать далее

Комментировать ответ…Комментировать…

Радик Габдрахманов

2

31 июл 2020

Границ нет, за ней всего лишь пустота. А наша вселенная это вечно расширяющийся — сжимающийся процесс. Вопрос в другом. Способны ли ваши мысли представить что создало этот процесс

Коффе с Железом

29 октября 2020

Бог(сверх разум, выходящий за рамки понимания людей и других существ во вселенной) или некая энергия , каким то… Читать дальше

Комментировать ответ…Комментировать…

Каковы пределы нашей вселенной? | Наука и техника

Выберите:

  • — — —
  • Испания
  • com/s/setAmerica.html?ed=es_despl»> Америка
    • Мексика
    • Колумбия
    • Чили
    • Аргентина
  • США

Наука и техника

Наука и техника

ВСЕЛЕННАЯ

Вселенная может быть бесконечной, но есть границы, которые мы никогда не сможем пересечь, и места, которых мы никогда не достигнем, даже если будем двигаться со скоростью света

Воссоздание вселенной. Wikimedia Commons.

В течение 1920-х годов среди астрономов бушевали споры о размерах Вселенной и природе туманностей — диффузных объектов, несколько тысяч которых были каталогизированы. Некоторые ученые утверждали, что это газообразные объекты, расположенные в пределах нашей галактики и составляющие всю вселенную, в то время как другие утверждали, что на самом деле они были звездными системами, подобными Млечному Пути, «островными вселенными», которые вдали казались размытыми. Спор разрешил Эдвин Хаббл, который, используя соотношение, полученное Генриеттой Свон-Ливитт, смог измерить расстояние до туманности Андромеды, единственной, видимой невооруженным глазом из северного полушария Земли. Значение, полученное Хабблом, было намного больше размера Млечного Пути, что доказывало существование других галактик и резко увеличивало размеры Вселенной.

Астрономические расстояния обычно измеряются в световых годах. Световой год — это расстояние, которое свет проходит за один год; примерно девять триллионов километров. Диаметр Млечного Пути составляет 900 квадриллионов километров, а расстояние до Андромеды — 22,5 квинтиллиона километров. Это огромные расстояния, даже если Андромеда по-прежнему является частью группы галактик, которую мы называем Местной группой, то есть нашей окрестностью. Дело в том, что Вселенная настолько обширна, что мы не можем увидеть ее целиком, потому что после 13,8 миллиардов лет жизни есть некоторые области, свет которых до нас еще не дошел.

Вселенная, которую мы можем видеть – известная Вселенная – представляет собой сферу, радиус которой соответствует расстоянию между областями, испускающими излучение, которое мы сегодня наблюдаем как космическое микроволновое фоновое излучение, и нашей планетой. Если бы Вселенная была статична, эта граница, которую мы называем горизонтом частиц, находилась бы на расстоянии 13,8 миллиарда световых лет. Однако расстояние до нее намного больше: 46 миллиардов световых лет.

Причина в том, что Вселенная расширяется, что Хаббл также объяснил в статье Соотношение между расстоянием и лучевой скоростью среди внегалактических туманностей , опубликованное в 1929 году. Хаббл тщательно измерил скорости и расстояния выборки галактик, показав, что они удаляются от нас во всех направлениях, набирая скорость по мере удаления прочь. Хотя Хаббл был очень осторожен в своих выводах, последствия были очевидны. Всего за пять лет до этого работа ученого резко расширила размеры Вселенной; теперь он расширил саму вселенную.

Торт с изюмом часто используется для иллюстрации расширяющейся Вселенной. Когда мы ставим пирог в духовку и он начинает расти, каждая изюминка видит, как остальные удаляются. Когда он удвоится в размере, две изюминки, которые изначально были на расстоянии сантиметра друг от друга, будут разделены на два сантиметра, а те, которые были на расстоянии трех друг от друга, будут разделены на шесть. Это значит, что за то же время расстояние между самыми дальними изюмами увеличится в три раза больше, чем расстояние между ближайшими, т. е. они будут удаляться в три раза быстрее.

Фоновое излучение исходило на ранних стадиях развития Вселенной, но его свет должен был пройти через расширяющуюся Вселенную в течение 13 800 лет, прежде чем, наконец, достиг нас. Однако все

на этот раз эти области продолжали удаляться, а пятна, которые мы видим в фоновом излучении, превратились в галактики и группы галактик, подобные тем, что окружают нас. Если бы мы могли остановить расширение Вселенной прямо сейчас, свету от этих галактик потребовалось бы еще 46 миллиардов лет, чтобы достичь нас. Но мы не можем остановить расширение Вселенной, и мы никогда не сможем увидеть галактики, в которые превратились эти пятнышки, сколько бы мы ни ждали. Это потому, что эти области удаляются от нас со скоростью, превышающей скорость света, поэтому свет, как бы он ни старался, никогда не сможет преодолеть расстояние, отделяющее его от нас. В этом смысле горизонт частиц, известная вселенная, отмечает видимый предел прошлого вселенной, но не вселенную, с которой мы можем взаимодействовать.

Недавно мы смогли увидеть на изображениях, полученных с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба, галактики, свет которых мог излучаться 13,5 миллиардов лет назад. Новообразованные галактики, населяющие детскую вселенную, возраст которой едва достигает 300 000 лет. Это своего рода изображения галактик-призраков в области Вселенной, с которой мы никогда не сможем взаимодействовать. Можем ли мы тогда сказать, что они все еще являются частью нашей вселенной?

Давайте тогда определим предел вселенной, с которой мы можем взаимодействовать. В этом пределе — и пока у нас есть достаточно времени — мы все еще можем получать свет, который сейчас излучают галактики. Это область Вселенной, скорость расширения которой ниже скорости света, а ее граница находится на расстоянии 16 миллиардов световых лет. Это называется горизонтом событий, и он отмечает границу Вселенной, с которой мы можем обмениваться информацией.

Печальная новость заключается в том, что если наиболее распространенные модели Вселенной верны, количество галактик, которые мы сможем увидеть в будущем, будет уменьшаться до тех пор, пока все не исчезнет из нашего поля зрения. Ну, может быть, не , а , потому что не все регионы Вселенной расширяются. Как изюм в нашем пироге, галактики не расширяются; ни Земля, ни деревья, ни мы. Местная Группа, в которой мы находимся, не расширяется и, по сути, из-за гравитации галактика Андромеды приближается к нам. Однако эта гравитация заставит все галактики, которые не удаляются, становиться все ближе и ближе, пока они не сольются в единую, которая будет единственной, которую тогда смогут наблюдать астрономы, населяющие ее. Они не смогут измерить скорости или расстояния до других галактик, чтобы знать, что Вселенная расширяется, и, вероятно, в конечном итоге они будут думать, как астрономы XIX века.го века, что Вселенная состоит из единственной галактики: их собственной.

Дополнительная информация

Как ученые определяют возраст звезды

Мириам Гарсия

Космический телескоп Джеймса Уэбба: где космические объекты запечатлены на первых снимках?

Рафаэль Клементе

Придерживается

Дополнительная информация

Если вы заинтересованы в лицензировании этого контента, пожалуйста, свяжитесь с ventacontenidos@prisamedia. com0003

Самые просматриваемые

Алеман онлайн

cursosingles

Las mejores oportunidades hablan alemán. Nuevo curso ‘online’

cursosingles

Disfrute de nuestras lecciones personalizadas, краткости и divertidas

cursosingles

Evalúe su nivel y obtenga un certificado

cursosingles

Pruebe 21 días gratis y sin compromiso

Centros

cursosonline

Licenciatura Ejecutiva en Derecho. Semipresencial en Aguascalientes

cursosonline

Maestría на расстоянии в Actividad Física y Salud

cursosonline

Maestría на расстоянии в Energías Renovables

cursosonline

9002 4 Descubre un completo Directorio de Centros de Formación

Как далеко до края Вселенной?

Пабло Карлос Будасси (Unmismoobjetivo Wikimedia Commons)

Если бы вы отправились так далеко в космос, как только можете себе представить, с чем бы вы столкнулись? Будет ли предел тому, как далеко вы можете зайти, или вы сможете путешествовать на безграничное расстояние? Вернетесь ли вы в конечном итоге к исходной точке или продолжите путешествовать по пространству, с которым никогда раньше не сталкивались? Другими словами, есть ли у Вселенной край, и если да, то где он?

Хотите верьте, хотите нет, но на этот вопрос можно ответить тремя разными способами, и каждый из них имеет свой ответ. Если вы подумаете, как далеко вы могли бы зайти, если бы вы:

  • улетел сегодня в сколь угодно мощной ракете,
  • считал все, что могло когда-либо связаться с нами или с кем мы могли связаться с начала горячего Большого Взрыва,
  • или использовали только свое воображение, чтобы получить доступ ко всей Вселенной, в том числе за пределами того, что когда-либо будет доступно для наблюдения,

можно узнать, как далеко до края. В каждом случае ответ интересен.

ReunMedia / Storyblocks

Важно помнить, что пространство — это не то, что мы обычно представляем себе. Обычно мы думаем о пространстве как о системе координат — трехмерной сетке, — где кратчайшее расстояние между двумя точками — прямая линия, а расстояния не меняются со временем.

Но оба этих допущения, которые так хороши в нашей повседневной жизни, терпят крах, когда мы начинаем рассматривать Вселенную большего масштаба за пределами нашей собственной планеты. Во-первых, представление о том, что кратчайшее расстояние между двумя точками — это прямая линия, разваливается, как только вы начинаете вводить в свою Вселенную массы и энергетические кванты. Поскольку пространство-время подвержено искривлению, причиной которого является присутствие материи и энергии, кратчайшее расстояние между двумя точками неотъемлемо зависит от формы Вселенной между этими точками.

Кристофер Витале из Networkologies and the Pratt Institute

Вдобавок к этому сама ткань пространства-времени не остается неизменной во времени. Во Вселенной, наполненной материей и энергией, статическая, неизменная Вселенная (где расстояния между точками остаются неизменными с течением времени) по своей природе нестабильна; Вселенная должна развиваться либо расширяясь, либо сжимаясь. Если общая теория относительности Эйнштейна верна, это обязательно.

С точки зрения наблюдений доказательства того, что наша Вселенная расширяется, неопровержимы: впечатляющее подтверждение предсказаний Эйнштейна. Но это влечет за собой ряд последствий для объектов, разделенных космическими расстояниями, в том числе то, что расстояние между ними со временем увеличивается. Сегодня самые далекие объекты, которые мы можем видеть, находятся на расстоянии более 30 миллиардов световых лет, несмотря на то, что с момента Большого взрыва прошло всего 13,8 миллиарда лет.

Ларри Макниш из RASC Calgary Center

Когда мы измерим, насколько различные объекты далеки от их физических и световых свойств — наряду с величиной смещения их света в результате расширения Вселенной — мы сможем понять, что Вселенная состоит из. Наш космический коктейль на данный момент состоит из:

  • 0,01% излучения в виде фотонов,
  • 0,1% нейтрино, неуловимая частица с малой массой, почти такая же многочисленная, как фотоны,
  • 4,9% обычной материи, состоящей в основном из того же вещества, что и мы: протонов, нейтронов и электронов,
  • 27% темной материи, неизвестное вещество, которое притягивается, но не излучает и не поглощает свет,
  • и 68% темной энергии, которая представляет собой энергию, присущую космосу, которая заставляет удаленные объекты ускоряться при их удалении от нас.

Когда вы объединяете эти эффекты вместе, вы получаете уникальное и недвусмысленное предсказание того, как далеко в прошлом и настоящем находится край наблюдаемой Вселенной.

Э. Сигел

Это большое дело! Большинство людей предполагают, что если Вселенная существует уже 13,8 миллиарда лет с момента Большого взрыва, то предел того, насколько далеко мы можем видеть, будет 13,8 миллиарда световых лет, но это не совсем так.

Только если бы Вселенная была статична и не расширялась, это было бы правдой, но факт таков: чем дальше мы смотрим, тем быстрее удаляются от нас отдаленные объекты. Скорость этого расширения изменяется предсказуемым образом в зависимости от того, что находится во Вселенной, и, в свою очередь, знание того, что находится во Вселенной, и наблюдение за тем, как быстро расширяются объекты, говорит нам, как далеко они находятся. Когда мы соберем все доступные данные вместе, мы придем к уникальному значению для всего вместе, включая расстояние до наблюдаемого космического горизонта: 46,1 миллиарда световых лет.

Фредерик МИШЕЛЬ и Эндрю З. Колвин, комментарии Э. Сигеля

Эта граница, однако, не является «краем» Вселенной в любом общепринятом смысле этого слова. Это вовсе не граница в пространстве; если бы мы оказались в любой другой точке пространства, мы все равно были бы в состоянии обнаруживать и наблюдать все вокруг нас в пределах этой сферы в 46,1 миллиарда световых лет с центром в нас.

Это потому, что этот «край» является границей во времени, а не в пространстве. Этот край представляет собой предел того, что мы можем видеть, потому что скорость света — даже в расширяющейся Вселенной, управляемой общей теорией относительности — 90 195     90 196 позволяет сигналам путешествовать только так далеко за 13,8 миллиардов лет истории Вселенной. Это расстояние превышает 13,8 миллиарда световых лет из-за расширения Вселенной, но оно все же конечно. Однако мы не можем охватить все это.

Э. Сигел, основано на работе пользователей Викисклада Азколвина 429 и Фредерика МИХЕЛЯ

За пределами определенного расстояния мы можем видеть часть света, который уже излучался давным-давно, но никогда не увидим испускаемый свет прямо сейчас: через 13,8 миллиарда лет после Большого взрыва. За пределами определенного расстояния — которое, по моим расчетам, в настоящее время составляет примерно 18 миллиардов световых лет — даже сигнал, движущийся со скоростью света, никогда не достигнет нас.

Точно так же это означает, что если бы мы находились на космическом корабле произвольной мощности, все объекты, находящиеся в настоящее время в радиусе 18 миллиардов световых лет, были бы в конечном счете доступны для нас, даже если Вселенная продолжала расширяться и эти расстояния продолжал увеличиваться. Однако объекты за пределами этого никогда не будут доступны. Даже по мере того, как мы преодолевали все большие и большие расстояния, они удалялись быстрее, чем мы когда-либо могли путешествовать, не позволяя нам посещать их всю вечность. Уже, 94% всех галактик в наблюдаемой Вселенной находятся за пределами нашей вечной досягаемости.

НАСА, ЕКА, Р. Виндхорст, С. Коэн и М. Мехтли (ASU), Р. О’Коннелл (UVa), П. Маккарти (Обсерватория Карнеги), Н. Хати (Калифорнийский университет в Риверсайде), Р. Райан (Калифорнийский университет в Дэвисе) и Х. Ян (tOSU)

И все же есть еще одна «крайность», которую мы, возможно, захотим рассмотреть: за пределами того, что мы можем наблюдать сегодня, или даже того, что мы потенциально можем наблюдать сколь угодно далеко в будущем, если мы повернем наши теоретические часы к бесконечность. Мы можем рассмотреть, насколько велика вся Вселенная — ненаблюдаемая Вселенная — и складывается ли она сама в себя или нет.

Способ, которым мы можем ответить на этот вопрос, основан на экстраполяции того, что мы наблюдаем, когда пытаемся измерить пространственную кривизну Вселенной: степень искривления пространства в самом большом масштабе, который мы можем наблюдать. Если Вселенная имеет положительную кривизну, параллельные линии будут сходиться, а сумма трех углов треугольника будет больше 180 градусов. Если Вселенная имеет отрицательную кривизну, параллельные линии будут расходиться, а сумма трех углов треугольника будет меньше 180 градусов. А если Вселенная плоская, параллельные линии останутся параллельными, а все треугольники будут содержать ровно 180 градусов.

Научная группа НАСА / WMAP

Мы делаем это так: берем самые отдаленные сигналы из всех, например, свет, оставшийся после Большого взрыва, и подробно изучаем, как формируются колебания. Если Вселенная искривлена ​​либо в положительном, либо в отрицательном направлении, наблюдаемые нами флуктуационные модели будут искажаться, проявляясь либо в больших, либо в меньших угловых масштабах, в отличие от плоской Вселенной.

Когда мы возьмем наилучшие доступные данные, которые получены как из флуктуаций космического микроволнового фона, так и из деталей того, как галактики группируются вместе в больших масштабах на различных расстояниях, мы придем к неизбежному выводу: Вселенная неотличима от идеального пространственного плоскостность. Если она искривлена, то на уровне не более 0,4%, а это означает, что если Вселенная искривлена ​​как гиперсфера, то ее радиус как минимум в ~250 раз больше той части, которую мы наблюдаем.

Smoot Cosmology Group / LBL

Если вы определяете край Вселенной как самый дальний объект, которого мы могли бы достичь, если бы начали свое путешествие немедленно, то наш нынешний предел — всего лишь расстояние в 18 миллиардов световых лет, охватывающее только 6% объема нашей наблюдаемой Вселенной. Если вы определяете его как предел того, от кого мы можем наблюдать сигнал — от кого мы можем видеть и кто может видеть нас — тогда граница достигает 46,1 миллиарда световых лет. Но если вы определяете его как пределы ненаблюдаемой Вселенной, то единственным ограничением, которое у нас есть, является ее размер не менее 11 500 миллиардов световых лет, а может быть и больше.

Это не обязательно означает, что Вселенная бесконечна. Он может быть плоским и все еще изогнутым, с формой, похожей на пончик, известной математически как тор. Какой бы большой и обширной ни была наблюдаемая Вселенная, она все же конечна, и у нее есть конечное количество информации, которой мы можем научить. Кроме того, окончательные космические истины все еще остаются нам неизвестными.