Je vesolje neskončno v vesolju? Koliko vesolj je v vesolju? Neskončnost je

Obstajata dve možnosti: ali je vesolje končno in ima velikost, ali neskončno in se razteza za vedno. Obe možnosti spodbujata k razmišljanju. Kako veliko je naše vesolje? Vse je odvisno od odgovora na zgornja vprašanja. Ali so astronomi to poskušali ugotoviti? Seveda smo se potrudili. Lahko rečemo, da so obsedeni z iskanjem odgovorov na ta vprašanja in zahvaljujoč njihovemu iskanju gradimo občutljive vesoljske teleskope in satelite. Astronomi pokukajo v kozmično mikrovalovno ozadje, reliktno sevanje, ki je ostalo od velikega poka. Kako lahko preizkusite to idejo samo z opazovanjem neba?

Znanstveniki so poskušali najti dokaze, da so značilnosti na enem koncu neba povezane z lastnostmi na drugem, kot je način, kako se robovi ovoja steklenice prilegajo skupaj. Do zdaj ni bilo najdenih dokazov, da bi lahko robove neba povezali.

Človeško gledano to pomeni, da se vesolje v 13,8 milijarde svetlobnih let v vseh smereh ne ponavlja. Svetloba potuje naprej in nazaj skozi vseh 13,8 milijard svetlobnih let in šele nato zapusti vesolje. Širitev vesolja je za 47,5 milijarde let premaknila meje svetlobe, ki je ušla iz vesolja. Lahko bi rekli, da je naše vesolje v premeru 93 milijard svetlobnih let. In to je minimum. Morda je to število 100 milijard svetlobnih let ali celo bilijon. Ne vemo. Morda ne bomo izvedeli. Prav tako je lahko vesolje neskončno.

Če je vesolje resnično neskončno, bomo dobili izjemno zanimiv rezultat, ki vas bo resno uganjal.

Torej, predstavljajte si. V enem kubičnem metru (samo širše razširite roke) obstaja končno število delcev, ki lahko obstajajo v tej regiji, in ti delci imajo lahko končno število konfiguracij, ob upoštevanju njihovega vrtenja, naboja, položaja, hitrosti itd.

Tony Padilla iz Numberphileja je izračunal, da mora biti to število deset na deseto na sedemdeseto potenco. To je tako veliko število, da ga ni mogoče zapisati z vsemi svinčniki v vesolju. Seveda ob predpostavki, da druge življenjske oblike niso izumile večnih svinčnikov ali da ni nobene dodatne dimenzije, ki bi bila v celoti napolnjena s svinčniki. Pa vseeno verjetno ne bo dovolj svinčnikov.

V opazovanem vesolju je le 10 ^ 80 delcev. In to je veliko manj od možnih konfiguracij snovi v enem kubičnem metru. Če je vesolje resnično neskončno, potem boste, ko se boste oddaljili od Zemlje, sčasoma našli mesto z natančnim dvojnikom našega kubičnega metra prostora. In dlje kot je, več je dvojnikov.

Samo pomisli, praviš. En vodikov oblak je videti enako kot drugi. Vendar morate vedeti, da ko se sprehajate po krajih, ki so videti bolj in bolj znani, boste sčasoma prišli do kraja, kjer se boste znašli. In najti kopijo sebe je morda najbolj nenavadna stvar, ki se lahko zgodi v neskončnem vesolju.

Ko boste nadaljevali, boste našli celotne dvojnike opazovanega vesolja z natančnimi in netočnimi kopijami vas. Kaj je naslednje? Morda neskončno število dvojnikov opazljivega vesolja. Niti vam ni treba vleči v multiverzum, da jih najdete. Ponavljajo se vesolja v našem lastnem neskončnem vesolju.

Izjemno pomembno je odgovoriti na vprašanje, ali je vesolje končno ali neskončno, saj bo vsak od odgovorov osupljiv. Zaenkrat astronomi ne poznajo odgovora. Vendar ne izgubijo upanja.

Podobne analogije ste že srečali: atomi so podobni sončnim sistemom, velike strukture vesolja so podobne nevronom v človeških možganih, obstajajo pa tudi nenavadna naključja: število zvezd v galaksiji, galaksije v vesolju, atomi v celica in celice v živem bitju je približno enaka (od 10 ^ 11 do 10 ^ 14). Naslednje vprašanje je, kot je rekel tudi Mike Paul Hughes:

Ali smo le možganske celice večjega planetarnega bitja, ki se še ne zaveda sebe? Kako lahko ugotovimo? Kako lahko to preizkusimo?

Verjeli ali ne, ideja, da je skupna vsota vsega v vesolju inteligentno bitje, obstaja že zelo dolgo in je del koncepta Marvelovega vesolja in končnega bitja – Večnosti.

Na tovrstno vprašanje je težko dati neposreden odgovor, saj nismo 100% prepričani, kaj v resnici pomenita zavest in samozavedanje. Vendar imamo zaupanje v majhno število fizičnih stvari, ki nam lahko pomagajo najti najboljši možni odgovor na to vprašanje, vključno z odgovori na naslednja vprašanja:

- Koliko je staro vesolje?

- Koliko časa morajo različni predmeti pošiljati signale drug drugemu in sprejemati signale drug od drugega?

- Kako velike so največje strukture, povezane z gravitacijo?

- In koliko signalov bodo morale imeti povezane in nepovezane strukture različnih velikosti, da bodo med seboj izmenjale kakršne koli informacije?

Če izvedemo tovrstne izračune in jih nato primerjamo s podatki, ki nastanejo tudi v najpreprostejših strukturah, podobnih možganom, bomo lahko vsaj čim bolj natančno odgovorili na vprašanje, ali obstaja kje - oz. v vesolju obstajajo velike kozmične strukture, obdarjene z inteligentnimi sposobnostmi.

Vesolje od trenutka Veliki pok obstaja že približno 13,8 milijarde let in od takrat se širi zelo hitro (vendar upadajoče) in je sestavljen iz približno 68 % temne energije, 27 % temne snovi, 4,9 % normalne snovi, 0,1 % iz nevtrinov in približno 0,01 % iz fotonov (Dani odstotek prej je bil drugačen - v trenutku, ko sta bila snov in sevanje pomembnejša).

Ker svetloba vedno potuje s svetlobno hitrostjo - skozi razširjajoče se vesolje -, lahko ugotovimo, koliko različnih komunikacij je bilo opravljenih med dvema objektoma, zajetim s tem procesom širitve.

Če definiramo »komunikacijo« kot količino časa, potrebnega za prenos in prejemanje informacij v eno smer, potem je to pot, ki jo lahko prehodimo v 13,8 milijarde let:

- 1 komunikacija: do 46 milijard svetlobnih let, celotno opazljivo vesolje;

- 10 komunikacij: do 2 milijardi svetlobnih let ali približno 0,001 % vesolja; naslednjih 10 milijonov galaksij.

- 100 komunikacij: skoraj 300 milijonov svetlobnih let ali manj kot kopica Koma, ki vsebuje približno 100.000 galaksij.

- 1000 komunikacij: 44 milijonov svetlobnih let, blizu meja kopice Devica, ki vsebuje približno 400 galaksij.

- 100 tisoč komunikacij: 138 tisoč svetlobnih let ali skoraj celotna dolžina Rimske ceste, vendar ne preko njenih meja.

- 1 milijarda komunikacij - 14 svetlobnih let ali le naslednjih 35 (ali več) zvezd in rjavih palčkov; ta hitrost se spreminja, ko se zvezde premikajo znotraj galaksije.

Naša lokalna skupina ima gravitacijske povezave - sestavljamo jo mi, Andromeda, galaksija Trikotnik in morda 50 drugih, veliko manjših palčkov, na koncu pa bodo vsi skupaj tvorili eno samo povezano strukturo nekaj sto tisoč svetlobnih let (To bo bolj ali manj odvisno od velikosti povezane strukture).

Večino skupin in kopic v prihodnosti čaka ista usoda: vse povezane galaksije v njih skupaj bodo tvorile eno samo, velikansko strukturo v premeru več sto tisoč svetlobnih let, ta struktura pa bo obstajala približno 110 ^ 15 let.

V trenutku, ko bo starost vesolja 100 tisočkrat večja od trenutne hitrosti, bodo zadnje zvezde porabile svoje gorivo in se potopile v temo, le zelo redki izbruhi in trki bodo spet povzročili fuzijo in to se bo nadaljevalo, dokler sami predmeti se ne bodo začeli gravitacijsko ločevati - v časovnem okviru od 10 ^ 17 do 10 ^ 22 let.

Vendar se bodo te ločene velike skupine vse hitreje oddaljevale druga od druge, zato se dolgo časa ne bodo imele možnosti srečati ali vzpostaviti medsebojne komunikacije. Če bi na primer danes s svetlobne hitrosti poslali signal iz našega kraja, bi potem lahko dosegli le 3 % galaksij trenutno opazovanega vesolja, ostalo pa je že izven našega dosega.

Zato so posamezne povezane skupine ali kopice vse, na kar lahko upamo, in najmanjše, kot smo mi - in večina jih - vsebujejo približno trilijon (10 ^ 12) zvezd, medtem ko največje (kot je kopica Coma v prihodnosti) vsebujejo približno 10 ^ 15 zvezdic.

Če pa želimo odkriti samozavedanje, bi bila najboljša možnost primerjava s človeškimi možgani, ki imajo približno 100 milijard (10 ^ 11) nevronov in vsaj 100 bilijonov (10 ^ 14) nevronskih povezav, pri čemer je vsak nevron utripa približno 200 enkrat na sekundo. Če izhajamo iz dejstva, da človeško življenje, v povprečju traja nekje 2-3 milijarde sekund, potem se za celotno obdobje pridobi veliko signalov!

Potrebovala bi mrežo trilijonov zvezd v prostornini milijona svetlobnih let v 10 ^ 15 letih samo, da bi dobili nekaj, kar je primerljivo s številom nevronov, nevronskih povezav in količino prenesenih signalov v človeških možganih. Z drugimi besedami, te kumulativne številke - za človeške možgane in za velike, v celoti oblikovane končne galaksije - so dejansko med seboj primerljive.

Bistvena razlika pa je v tem, da imajo nevroni v možganih povezane in definirane strukture, medtem ko se zvezde znotraj povezanih galaksij ali skupin hitro gibljejo, bodisi se premikajo drug proti drugemu bodisi odmikajo drug od drugega, kar nastane pod vplivom vseh drugih. zvezde in mase znotraj galaksij.

Menimo, da takšen način naključnega izbora virov in orientacij ne omogoča oblikovanja stabilnih signalnih struktur, vendar je to morda potrebno ali pa tudi ne. Glede na naše znanje o tem, kako nastane zavest (zlasti v možganih), menim, da preprosto ni dovolj usklajenih informacij, ki se premikajo med različnimi formacijami, da bi to postalo mogoče.

Hkrati je skupno število signalov, ki lahko sodelujejo pri izmenjavah na galaktični ravni v obdobju obstoja zvezd, privlačno in zanimivo ter kaže na prisotnost potenciala glede na število izmenjav informacij, da je druga stvar. ima, za kar vemo, da ima samozavedanje.

Vendar je treba opozoriti na naslednje: tudi če bi bilo to dovolj, bi bila naša galaksija enakovredna novorojenemu otroku, rojenemu pred samo 6 urami – ne prevelik rezultat. Kar se tiče večje zavesti, se še ni pojavila.

Poleg tega lahko rečemo, da je koncept "večnosti", ki vključuje vse zvezde in galaksije v vesolju, nedvomno prevelik, glede na obstoj temne energije in to, kar vemo o usodi našega vesolja.

Na žalost je edini način, da to preizkusite, bodisi z modeliranjem (ta možnost ima svoje notranje pomanjkljivosti) bodisi sedenje, čakanje in opazovanje, kaj se zgodi. Dokler nam večji um ne pošlje očitnega »razumnega« signala, bomo imeli na izbiro le grof Monte Cristo: čakati in upati.

Ethan Siegel, ustanovitelj bloga Starts With A Bang, Nasin kolumnist in profesor na Lewis & Clark College.

Ves čas vidimo zvezdno nebo. Kozmos se zdi skrivnosten in ogromen, mi pa smo le majhen del tega ogromnega sveta, skrivnostnega in tihega.

Človeštvo si je skozi vse življenje postavljalo različna vprašanja. Kaj je zunaj naše galaksije? Ali obstaja nekaj zunaj meja prostora? In ali ima prostor mejo? Tudi znanstveniki že dolgo razmišljajo o teh vprašanjih. Je prostor neskončen? Ta članek vsebuje informacije, ki jih imajo znanstveniki trenutno.

Meje neskončnega

Domneva se, da je naš sončni sistem nastal kot posledica velikega poka. Zgodilo se je zaradi močnega stiskanja snovi in ​​jo raztrgalo ter razpršilo pline v različne smeri. Ta eksplozija je rodila galaksije in sončne sisteme. Prej je veljalo, da je Rimska cesta stara 4,5 milijarde let. Vendar pa je leta 2013 teleskop Planck znanstvenikom omogočil preračun starosti sončnega sistema. Zdaj je ocenjena na 13,82 milijarde let.

Najsodobnejša tehnologija ne more pokriti celotnega kozmosa. Čeprav so najnovejše naprave sposobne ujeti svetlobo zvezd, ki so od našega planeta oddaljene 15 milijard svetlobnih let! Morda so celo zvezde, ki so že umrle, vendar njihova svetloba še vedno potuje skozi vesolje.

Naš sončni sistem je le majhen del ogromne galaksije, imenovane Rimska cesta. Vesolje samo vsebuje na tisoče takšnih galaksij. In ali je prostor neskončen, ni znano ...

Dejstvo, da se Vesolje nenehno širi in tvori vedno več novih kozmičnih teles, je znanstveno dejstvo. Njen videz se verjetno nenehno spreminja, zato je bil pred milijoni let, kot so prepričani nekateri znanstveniki, videti povsem drugače kot danes. In če vesolje raste, potem ima zagotovo meje? Koliko vesolj je za njim? Aja, tega nihče ne ve.

Širitev prostora

Danes znanstveniki trdijo, da se vesolje zelo hitro širi. Hitreje, kot so mislili prej. Zaradi širjenja Vesolja se eksoplaneti in galaksije odmikajo od nas z različnimi hitrostmi. Toda hkrati je stopnja njegove rasti enaka in enotna. Samo ta telesa so na različnih razdaljah od nas. Tako najbližja zvezda Soncu "beži" od naše Zemlje s hitrostjo 9 cm / s.

Zdaj znanstveniki iščejo odgovor na drugo vprašanje. Kaj naredi, da se vesolje širi?

Temna snov in temna energija

Temna snov je hipotetična snov. Ne proizvaja energije ali svetlobe, vendar zavzame 80 % prostora. Znanstveniki so ugibali o prisotnosti te izmuzljive snovi v vesolju že v 50. letih prejšnjega stoletja. Čeprav ni bilo neposrednih dokazov o njenem obstoju, je bilo podpornikov te teorije vsak dan več. Morda vsebuje snovi, ki so nam neznane.

Kako je nastala teorija temne snovi? Dejstvo je, da bi kopice galaksij že zdavnaj propadle, če bi le nam vidni materiali sestavljali njihovo maso. Posledično se izkaže, da večino našega sveta predstavlja izmuzljiva snov, ki nam je še neznana.

Leta 1990 so odkrili tako imenovano temno energijo. Konec koncev so fiziki včasih mislili, da sila gravitacije deluje tako, da se upočasni, nekega dne se bo širjenje Vesolja ustavilo. Toda obe ekipi, ki sta prevzeli to teorijo, sta nepričakovano ugotovili pospešek širitve. Predstavljajte si, da vržete jabolko v zrak in počakate, da pade, a se namesto tega začne odmikati od vas. To nakazuje, da na širitev vpliva določena sila, ki se imenuje temna energija.

Danes so znanstveniki utrujeni od prepirov o tem, ali je prostor neskončen ali ne. Poskušajo razumeti, kako je izgledalo vesolje pred Velikim pokom. Vendar to vprašanje ni smiselno. Navsezadnje sta tudi čas in prostor neskončna. Torej, razmislimo o več teorijah znanstvenikov o vesolju in njegovih mejah.

Neskončnost je ...

Tak koncept, kot je "neskončnost", je eden najbolj presenetljivih in relativnih konceptov. Znanstvenike to zanima že dolgo. V resničnem svetu, v katerem živimo, ima vse konec, tudi življenje. Zato neskončnost vabi s svojo skrivnostnostjo in celo nekakšno mističnostjo. Neskončnost si je težko predstavljati. Ampak obstaja. Navsezadnje se z njegovo pomočjo rešujejo številni problemi, in ne le matematični.

Neskončnost in nič

Mnogi znanstveniki so prepričani v teorijo neskončnosti. Vendar se izraelski matematik Doron Selberger ne strinja z njihovim mnenjem. Trdi, da je ogromno število in če mu dodate eno, bo končni rezultat nič. Vendar je ta številka tako daleč od človeškega razumevanja, da njen obstoj nikoli ne bo dokazan. Na podlagi tega dejstva je matematična filozofija imenovano "Ultra-Infinity".

Neskončen prostor

Ali obstaja možnost, da bo seštevanje dveh enakih številk na koncu dobilo isto številko? Na prvi pogled se zdi to popolnoma nemogoče, a če govorimo o Vesolju ... Po izračunih znanstvenikov, ko od neskončnosti odštejemo, dobimo neskončnost. Ko seštejeta dve neskončnosti, se neskončnost spet pojavi. Če pa od neskončnosti odštejete neskončnost, boste najverjetneje dobili eno.

Starodavni znanstveniki so se spraševali tudi, ali obstaja meja v vesolju. Njihova logika je bila preprosta in iznajdljiva hkrati. Njihova teorija je izražena na naslednji način. Predstavljajte si, da ste dosegli rob vesolja. Iztegnili so roko za njegovo mejo. Vendar se je okvir sveta razširil. In tako je neskončno. To si je zelo težko predstavljati. Še težje pa si je predstavljati, kaj obstaja v tujini, če je res.

Na tisoče svetov

Ta teorija pravi, da je kozmos neskončen. Verjetno vsebuje milijone, milijarde drugih galaksij, ki vsebujejo milijarde drugih zvezd. Konec koncev, če razmišljate široko, se vse v našem življenju začne znova in znova - filmi si sledijo, življenje, ki se konča pri eni osebi, se začne v drugi.

V svetovni znanosti danes velja, da je koncept večkomponentnega vesolja splošno sprejet. Toda koliko vesolj je tam? Nihče od nas tega ne ve. V drugih galaksijah so lahko povsem drugačna nebesna telesa. V teh svetovih prevladujejo popolnoma drugačni zakoni fizike. Toda kako eksperimentalno dokazati njihov obstoj?

To je mogoče storiti le z odkrivanjem interakcije med našim vesoljem in drugimi. Ta interakcija poteka skozi nekakšne črvine luknje. Toda kako jih najdete? Ena od zadnjih domnev znanstvenikov pravi, da je taka luknja prav v središču našega sončnega sistema.

Znanstveniki domnevajo, da če je vesolje neskončno, nekje v njegovi prostranosti obstaja dvojček našega planeta in morda celoten sončni sistem.

Druga dimenzija

Druga teorija je, da obstajajo omejitve glede velikosti kozmosa. Stvar je v tem, da vidimo najbližjo takšno, kot je bila pred milijoni let. Dlje še vedno pomeni še prej. Ne širi se prostor, prostor se širi. Če lahko presežemo svetlobno hitrost, presežemo mejo prostora, potem se bomo znašli v preteklem stanju Vesolja.

In kaj je onkraj te zloglasne meje? Morda druga dimenzija, brez prostora in časa, ki si jo lahko predstavlja le naša zavest.

Potem ko je Einstein v bistvu dokončal svojo izkušnjo relativistične teorije gravitacije, je večkrat poskušal na podlagi nje zgraditi svoj model vesolja, ki ga mnogi štejejo za morda najpomembnejši del njegovega dela.

Vendar pa Einsteinova enačba gravitacije pod isto predpostavko o enakomerni porazdelitvi "materije" ("homogenost in izotropnost prostora") ni dala pobega pred kozmološkimi paradoksi: "vesolje" se je izkazalo za nestabilno in da bi preprečil, da bi ga gravitacija potegnila skupaj, Einstein ni našel nič boljšega, kako tako kot Zeliger v svojo enačbo vstaviti še en člen - isto univerzalno tako imenovano kozmološko konstanto. Ta konstanta izraža hipotetično silo odbijanja zvezd. Zato tudi v odsotnosti mas v relativističnem de Sitterjevem modelu dobimo konstantno negativno ukrivljenost prostor-časa.

V takih pogojih je rešitev gravitacijskih enačb dala Einsteinu končni svet, zaprt sam vase zaradi "ukrivljenosti prostora", kot krogla končnega polmera, matematični model v obliki valja, kjer je ukrivljen tri- dimenzionalni prostor tvori njegovo površino, čas pa je nepopačena dimenzija, ki poteka vzdolž generatrike cilindra.

Vesolje je postalo "brezmejno": premikanje po sferični površini, je razumljivo, nemogoče je zaleteti v nobeno mejo - a kljub temu ni neskončno, ampak končno, tako da lahko svetloba, tako kot Magellan, obide in se vrne z druge strani. Tako se izkaže, da se lahko izkaže, da opazovalnica, ki s fantastično močnim teleskopom opazuje dve različni zvezdi na nasprotnih straneh neba, vidi isto zvezdo z nasprotnih strani, njuno identiteto pa je mogoče ugotoviti po nekaterih značilnostih spektra. Tako se izkaže, da je izolacija sveta dostopna eksperimentalnemu opazovanju.

Na podlagi takega modela se izkaže, da sta prostornina sveta, pa tudi masa njegove snovi, enaka popolnoma določeni končni vrednosti. Polmer ukrivljenosti je odvisen od količine "materije" (mase) in njene redkosti (gostote) v vesolju.

Kozmologi so zaposleni z velikimi izračuni "polmera sveta". Po Einsteinu je enak 2 milijardi svetlobnih let! Za ta polmer zaradi splošne »ukrivljenosti prostora« ni žarkov in teles; ne more ven.

Ta »moderna ideja«, da bi neskončnost nadomestili z brezmejno izolacijo, kjer očitki končnosti, pravijo, »nerazumevanje«, ker ni »končnih ravnih črt«, je nastala vsaj sredi predlanskega stoletja, ko je bila izvedena. avtor Riemann 3.

In zdaj že stoletje in pol to razlaga prispodoba o poučni omejitvi ploskih bitij, ki se kot senca plazijo po dvodimenzionalni krogli: modri "ploski ljudje" ne poznajo ne višine ne globine, začudeno odkrijejo da njihov svet nima ne začetka ne konca in je še vedno končen.

Na tej podlagi se postavlja samo vprašanje: kaj je onkraj meja zaprtega vesolja? - po pozitivistični navadi odgovarjajo le s prizanesljivo ironijo - kot da bi bili "nesmiselni", saj krogla nima meja.

Kar zadeva Olbersov fotometrični paradoks, Einsteinov statični model ni dal niti navideznosti njegove ločljivosti, saj se mora svetloba v njem vedno vrteti.

Nasprotje privlačnosti in odbijanja je pomenilo nestabilnost vesolja: že najmanjši pritisk - in model se bodisi začne širiti - in potem se naš otok zvezd in svetlobe razprši v neskončni ocean, svet je prazen. Ali pa se skrči – kar odtehta gostoto materije na svetu.

Leta 1922 je leningrajski matematik A.A. Fridman rešil Einsteinove enačbe brez kozmološkega izraza in ugotovil, da bi se moralo vesolje razširiti, če je gostota snovi v vesolju večja od 2 x 10 do minus 29 stopinj g/cm3. Einstein se ni takoj strinjal s Friedmanovimi zaključki, vendar je v letih 1931-1932 opazil njihov velik temeljni pomen. In ko je v dvajsetih letih 20. stoletja de Sitter v Slipherjevih delih našel znake "rdečega premika" v spektrih spiralnih meglic, ki so jih potrdile Hubblove študije, in je belgijski astronom Abbot Lemaitre po Dopplerjevem mnenju predlagal razlog za njihovo razhajanje, so nekateri fiziki, vključno z Einsteinom, so to videli kot nepričakovano eksperimentalno potrditev teorije o "razširjajočem se vesolju".

Zamenjava neskončnosti z "neomejeno" izolacijo je sofizem. Izraz "ukrivljenost prostora-časa" fizično pomeni spremembo prostora ("ukrivljenost") gravitacijskega polja; to neposredno ali posredno priznavajo največji strokovnjaki za Einsteinovo teorijo. Komponente metričnega tenzorja ali druge meritve "ukrivljenosti" igrajo v njem vlogo Newtonovih potencialov. Tako je "prostor" tukaj preprosto vrsta snovi - gravitacijsko polje.

To je običajna zmeda pojmov med pozitivisti, ki sega do Platona, Humea, Maupertiuisa, Clifforda in Poincaréja in vodi v absurde. Prvič, k ločitvi prostora od materije: če gravitacija ni materija, ampak le oblika njenega obstoja - "prostor", potem se izkaže, da se "oblika materije" razprostira daleč od "materije" (kot pravijo pozitivisti). samo masa) in tam se upogne in zapre. Drugič, to vodi k predstavitvi »prostora« kot posebne snovi – poleg materije: »prostor« nosi energijo in vzročno vpliva na materijo. Tretjič, to vodi v absurdnost "prostora v prostoru" - običajne dvoumnosti pri uporabi te besede med pozitivisti: geometrijo "prostora" določa porazdelitev snovi v prostoru, - na takšnem in takšnem mestu v prostor ("v bližini množice") "prostor" je bil ukrivljen ...

Medtem pa Einsteinova "zaprtost vesolja" v resnici lahko pomeni zaprtje le njegove ločene formacije, v kateri ni nič izjemnega: zaprti in zvezdni sistemi, planeti, organizmi, molekule, atomi in elementarni delci. Jedrske sile se ne širijo več kot 3 x 10 do minus 13 cm, vendar je ta prostor odprt za elektromagnetne in gravitacijske sile.

Astronomi namigujejo na obstoj "črnih lukenj" - strnjenih zvezd s tako močnim gravitacijskim poljem, da ne "sprošča" svetlobe. Domneva se lahko, da je nekje meja širjenja gravitacijskih sil, odprta za nekatere druge sile. Podobno je lahko sorazmerno zaprt črni in iskrivi metež galaksij, ki je dostopen našim teleskopom - nek del sveta, ki vključuje tudi nam znan svet.

Če bi se kozmologi jasno zavedali, da govorimo o relativni izoliranosti nekega dela vesolja, potem izračuni polmera tega dela ne bi uživali tako navdušene pozornosti mistikov.

S postuliranjem različnih dodatnih pogojev v Newtonovi, Einsteinovi in ​​drugih teorijah gravitacije dobimo številne možne kozmološke modele. Toda vsak od njih očitno opisuje le nekaj omejenega območja vesolja. Ne glede na to, kako zelo nas navdihujejo uspehi spoznanja, je preveč poenostavljeno in zmotno predstavljati ves svet po modelu spoznanega - monotono kopico istega, ki absolutizira lastnosti in zakonitosti svojega ločenega dela.

Neskončnost je v osnovi nespoznavna s končnimi sredstvi. Niti kozmologija niti katera koli druga posebna znanost ne more biti znanost o celotnem neskončnem svetu. Poleg tega takšna ekstrapolacija zagotavlja tudi hrano za različna mistične špekulacije.

Doktor pedagoških znanosti E. LEVITAN.

Pokukajte v prej nedosegljive globine Vesolja.

Radovedni romar je prišel na »rob sveta« in poskuša videti: kaj je tam, onstran roba?

Ilustracija za hipotezo o rojstvu metagalaksij iz razpadajočega velikanskega mehurčka. Mehurček je v fazi hitrega "napihovanja" vesolja narasel do ogromnih velikosti. (Slika iz revije "Zemlja in vesolje".)

Ali ni čuden naslov članka? Ali ni vesolje samo? Do konca dvajsetega stoletja je postalo jasno, da je slika vesolja neizmerno bolj zapletena od tiste, ki se je zdela povsem očitna pred stotimi leti. Niti Zemlja, niti Sonce, niti naša galaksija se ni izkazala za središče vesolja. Geocentrične, heliocentrične in galaktocentrične sisteme sveta je nadomestila ideja, da živimo v širi metagalaksiji (našem vesolju). V njem je nešteto galaksij. Vsaka, tako kot naša, je sestavljena iz desetin ali celo sto milijard zvezd-soncev. In centra ni. Prebivalcem vsake od galaksij se zdi le, da se od njih na vse strani razpršijo drugi zvezdni otoki. Pred nekaj desetletji so astronomi lahko le domnevali, da nekje obstajajo planetarni sistemi, podobni našemu Soncu. Zdaj - z visoko stopnjo gotovosti imenujejo številne zvezde, v katerih so bili odkriti "protoplanetarni diski" (od katerih bodo nekoč nastali planeti), in samozavestno govorijo o odkritju več planetarnih sistemov.

Proces spoznavanja Vesolja je neskončen. In čim dlje, tem bolj drzne, včasih na videz popolnoma fantastične, naloge, ki si jih postavljajo raziskovalci. Zakaj torej ne bi domnevali, da bodo astronomi nekega dne odkrili druga vesolja? Konec koncev je verjetno, da naša metagalaksija ni celotno vesolje, ampak le del ...

Malo verjetno je, da bodo sodobni astronomi in celo astronomi zelo oddaljene prihodnosti kdaj lahko videli druga vesolja na lastne oči. In vendar znanost že ima nekaj podatkov, da se lahko izkaže, da je naša metagalaksija eno od mnogih mini vesolj.

Komaj kdo dvomi, da lahko življenje in um nastaneta, obstajata in se razvijeta le na določeni stopnji evolucije vesolja. Težko si je predstavljati, da so se kakršne koli oblike življenja pojavile prej kot zvezde in planeti, ki se gibljejo okoli njih. In ni vsak planet, kot vemo, primeren za življenje. Potrebni so določeni pogoji: dokaj ozek temperaturni razpon, sestava zraka, primerna za dihanje, voda ... Solarni sistem v takem "pasu življenja" je bila Zemlja. In naše Sonce se verjetno nahaja v "reševalnem pasu" Galaksije (na določeni razdalji od njenega središča).

Tako je bilo posnetih veliko izjemno bledih (glede na svetlost) in oddaljenih galaksij. Najsvetlejši od njih je uspel upoštevati nekatere podrobnosti: strukturo, strukturne značilnosti. Svetlost najšibkejših galaksij na sliki je 27,5 m, točkasti objekti (zvezde) pa so še šibkejši (do 28,1 m)! Spomnimo se, da ljudje z dobrim vidom in v najugodnejših opazovalnih razmerah s prostim očesom vidijo zvezde, velike približno 6 m (to so 250 milijonov krat svetlejši predmeti od tistih s svetilnostjo 27 m).
Takšni zemeljski teleskopi, ki nastajajo danes, so po svojih zmogljivostih že primerljivi s tistimi vesoljskega teleskopa Hubble in jih na nek način celo prekašajo.
Kakšni pogoji so potrebni za nastanek zvezd in planetov? Najprej je to posledica tako temeljnih fizikalnih konstant, kot so konstanta gravitacije in konstante drugih fizičnih interakcij (šibke, elektromagnetne in močne). Številčne vrednosti teh konstant so fizikom dobro znane. Tudi šolarji, ki preučujejo zakon univerzalne gravitacije, se seznanijo s stalno (stalno) gravitacijo. Študentje splošne fizike bodo spoznali tudi konstante treh drugih vrst fizične interakcije.

Relativno pred kratkim so astrofiziki in strokovnjaki s področja kozmologije spoznali, da so obstoječe vrednosti konstant fizičnih interakcij potrebne, da je Vesolje to, kar je. Z drugimi fizičnimi konstantami bi bilo vesolje povsem drugačno. Na primer, življenjska doba Sonca bi lahko bila le 50 milijonov let (to je prekratko za nastanek in razvoj življenja na planetih). Ali, recimo, če bi bilo vesolje sestavljeno samo iz vodika ali samo iz helija, bi ga tudi to naredilo popolnoma brez življenja. Različice Vesolja z drugimi masami protonov, nevtronov, elektronov nikakor niso primerne za življenje v obliki, v kateri ga poznamo. Izračuni prepričajo: osnovne delce potrebujemo točno takšne, kot so! In dimenzija vesolja je temeljnega pomena za obstoj tako planetarnih sistemov kot posameznih atomov (z elektroni, ki se gibljejo okoli jeder). Živimo v tridimenzionalnem svetu in ne bi mogli živeti v svetu z več ali manj dimenzijami.

Izkazalo se je, da se zdi, da je vse v vesolju "prilagojeno", da bi se življenje v njem lahko pojavilo in razvilo! Seveda smo si narisali zelo poenostavljeno sliko, saj pri nastanku in razvoju življenja ne igrata samo fizika, temveč tudi kemija in biologija. Vendar pa bi z drugačno fiziko lahko tako kemija kot biologija postali drugačni ...

Vsi ti premisleki vodijo do tega, kar v filozofiji imenujemo antropično načelo. Gre za poskus pogleda na vesolje v »človeško-dimenzionalni« dimenziji, torej z vidika njegovega obstoja. Sam po sebi antropični princip ne more razložiti, zakaj je vesolje takšno, kot ga opazujemo. Toda do neke mere pomaga raziskovalcem pri oblikovanju novih nalog. Na primer, neverjetno "prileganje" temeljnih lastnosti našega Vesolja je mogoče obravnavati kot okoliščino, ki priča o edinstvenosti našega Vesolja. In od tu se zdi, da je en korak do hipoteze o obstoju popolnoma različnih vesolj, svetov, ki absolutno niso podobni našemu. In njihovo število je načeloma lahko neomejeno ogromno.

Zdaj pa poskusimo pristopiti k problemu obstoja drugih vesolj s stališča sodobne kozmologije, znanosti, ki preučuje Vesolje kot celoto (v nasprotju s kozmogonijo, ki preučuje izvor planetov, zvezd, galaksij).

Ne pozabite, da je odkritje, da se metagalaksija širi, skoraj takoj pripeljalo do hipoteze velikega poka (glej Znanost in življenje, št. 2, 1998). Domneva se, da se je to zgodilo pred približno 15 milijardami let. Zelo gosta in vroča snov je šla skozi eno za drugo stopnjo "vročega vesolja". Tako so se 1 milijarda let po velikem poku iz do takrat nastalih oblakov vodika in helija začele pojavljati "protogalaksije" in v njih prve zvezde. Hipoteza o "vročem vesolju" temelji na izračunih, ki sledijo zgodovini zgodnjega vesolja dobesedno od prve sekunde.

Tukaj je o tem zapisal naš slavni fizik, akademik Ya. B. Zel'dovich: "Teorija velikega poka v trenutno nima opaznih pomanjkljivosti. Rekel bi celo, da je tako zanesljivo ugotovljeno in pravilno, kot je res, da se Zemlja vrti okoli Sonca. Obe teoriji sta bili osrednji za sliko vesolja svojega časa in obe sta imeli veliko nasprotnikov, ki so trdili, da so nove ideje, vgrajene v njih, absurdne in v nasprotju z zdravim razumom. Toda takšni govori ne ovirajo uspeha novih teorij."

To je bilo rečeno v zgodnjih 80. letih, ko so bili že narejeni prvi poskusi, da bi hipotezo o "vročem vesolju" bistveno dopolnili s pomembno idejo o tem, kaj se je zgodilo v prvi sekundi "ustvarjanja", ko je bila temperatura nad 10 28. K. Naredite še en korak do "sega začetka" uspelo zahvaljujoč najnovejšim dosežkom fizike elementarnih delcev. Na stičišču fizike in astrofizike se je začela razvijati hipoteza o "nabrekajočem vesolju" (glej Znanost in življenje, št. 8, 1985). Hipotezo o "nabrekajočem vesolju" lahko zaradi svoje nenavadnosti precej uvrščamo med najbolj "nore". Vendar je iz zgodovine znanosti znano, da so prav takšne hipoteze in teorije pogosto pomembne mejnike v razvoju znanosti.

Bistvo hipoteze o "nabrekajočem vesolju" je, da se je vesolje na "vsem začetku" pošastno hitro širilo. V samo 10 -32 s je velikost nastajajočega Vesolja narasla ne 10-krat, kot bi pričakovali ob "normalnem" širjenju, ampak 10 50 ali celo 10 1000000-krat. Širjenje je potekalo pospešeno, energija na enoto prostornine pa je ostala nespremenjena. Znanstveniki trdijo, da so se začetni trenutki širitve zgodili v "vakumu". Ta beseda je tu postavljena v narekovaje, saj vakuum ni bil navaden, ampak napačen, ker je navadnemu težko imenovati "vakuum" z gostoto 10 77 kg / m 3! Iz takšnega lažnega (ali fizičnega) vakuuma, ki je imel neverjetne lastnosti (na primer podtlak), bi lahko nastala ne ena, ampak številne metagalaksije (vključno z našo seveda). In vsak od njih je mini-vesolje s svojim naborom fizičnih konstant, lastno strukturo in drugimi posebnostmi, ki so mu neločljive (za več podrobnosti glej "Zemlja in vesolje" št. 1, 1989).

Toda kje so ti "sorodniki" naše Metagalaksije? Po vsej verjetnosti so, tako kot naše Vesolje, nastale kot posledica "napihovanja" domene ("domene" iz francoske domene - regija, krogla), v katero je takoj strmoglavilo zelo zgodnje Vesolje. Ker je vsako tako območje nabreklo do velikosti, ki presega trenutno velikost Metagalaksije, so njihove meje druga od drugega odmaknjene na velike razdalje. Morda se najbližje mini vesolje nahaja na razdalji približno 10 35 svetlobnih let od nas. Spomnimo se, da je velikost Metagalaksije "le" 10 10 svetlobnih let! Izkazalo se je, da ne poleg nas, ampak nekje zelo, zelo daleč drug od drugega obstajajo drugi, verjetno povsem nenavadni, po naših konceptih, svetovi ...

Torej je možno, da je svet, v katerem živimo, veliko bolj zapleten, kot se je doslej domnevalo. Verjetno je, da ga sestavlja nešteto vesolj v vesolju. O tem velikem vesolju, zapletenem, presenetljivo raznolikem, še vedno ne vemo praktično nič. A eno stvar vseeno, kot kaže, vemo. Ne glede na to, kako oddaljeni so drugi mini svetovi, je vsak od njih resničen. Niso izmišljeni, kot nekateri zdaj modni "vzporedni" svetovi, o katerih zdaj pogosto govorijo ljudje daleč od znanosti.

No, kaj se na koncu izkaže? Zvezde, planeti, galaksije, metagalaksije vse skupaj zavzemajo le najmanjše mesto v brezmejnih prostranstvih izjemno redke snovi ... In nič drugega ni v Vesolju? Preveč je preprosto ... Nekako je celo težko verjeti.

In astrofiziki že dolgo iščejo nekaj v vesolju. Opazovanja kažejo na obstoj "skrite mase", nekakšne nevidne "temne" snovi. Ni ga mogoče videti niti z najmočnejšim teleskopom, kaže pa se s svojim gravitacijskim učinkom na običajno snov. Pred kratkim so astrofiziki domnevali, da je v galaksijah in v prostoru med njimi približno enaka količina takšne skrite snovi kot je opazovane snovi. V zadnjem času pa so številni raziskovalci prišli do še bolj senzacionalnega zaključka: »normalne« snovi v našem vesolju ni več kot pet odstotkov, ostalo je »nevidno«.

Predvideva se, da jih je 70 odstotkov kvantno-mehanskih, v prostoru enakomerno razporejenih vakuumskih struktur (odgovorne so za širjenje Metagalaksije), 25 odstotkov pa je različnih eksotičnih objektov. Na primer črne luknje z majhno maso, skoraj pikaste; zelo razširjeni predmeti - "strune"; domenskih sten, ki smo jih že omenili. Toda poleg takšnih predmetov lahko "skrito" maso sestavljajo celi razredi hipotetičnih elementarnih delcev, na primer "zrcalni delci". Slavni ruski astrofizik, akademik Ruske akademije znanosti NS Kardašev (nekoč sva bila oba dejavna člana astronomskega krožka v moskovskem planetariju) namiguje, da je lahko "zrcalni svet", ki nam ni viden s svojimi planeti in zvezdami, sestavljen. "zrcalnih delcev" ... In snovi v "zrcalnem svetu" je približno petkrat več kot v našem. Izkazalo se je, da imajo znanstveniki nekaj razlogov, da verjamejo, da se zdi, da "zrcalni svet" prežema naš. Vendar ga še ni bilo mogoče najti.

Ideja je skoraj čudovita, fantastična. A kdo ve, morda bo kdo od vas – današnji ljubitelji astronomije – v prihajajočem XXI stoletju postal raziskovalec in bo lahko razkril skrivnost »zrcalnega vesolja«.

Publikacije na to temo v "Znanost in življenje"

Shulga V. Kozmične leče in iskanje temne snovi v vesolju. - 1994, št. 2.

Royzen I. Vesolje med trenutkom in večnostjo. - 1996, št. 11, 12.

Sazhin M., Shulga V. Uganke kozmičnih strun. - 1998, št. 4.