V našem delu vesolja se je inflacija res končala. Toda tri vprašanja, na katera ne poznamo odgovorov, bi imela velik vpliv na dejansko velikost vesolja in na to, ali je neskončno:

1. Kako velik je post-inflacijski del vesolja, ki je povzročil naš Veliki pok?
2. Ali je ideja o večni inflaciji, po kateri se Vesolje neskončno širi, vsaj v nekaterih regijah pravilna?
3. Kako dolgo je trajala inflacija, preden se je ustavila in povzročila vroč Big Bang?

Možno je, da bi del vesolja, kjer je potekala inflacija, lahko narastel do velikosti, ki ni veliko večja od tiste, ki jo lahko opazimo. Možno je, da se bo v vsakem trenutku pojavil dokaz o "robu", kjer se je inflacija končala. Možno pa je tudi, da je vesolje googol-krat večje od opazljivega. Brez odgovora na ta vprašanja ne bomo dobili odgovora na glavno.

Ogromno število ločenih regij, v katerih se je zgodil Veliki pok, je razdeljeno s prostorom, ki nenehno narašča kot posledica večne inflacije. Vendar nimamo pojma, kako testirati, meriti ali dostopati do tega, kar leži onkraj našega opazovanega vesolja.

Poleg tega, kar lahko vidimo, je verjetno še več vesolja, kot je naše, z enakimi zakoni fizike, enakimi kozmičnimi strukturami in enakimi možnostmi za kompleksno življenje.

Prav tako mora imeti "mehurček", v katerem se je inflacija končala, končno velikost, glede na to, da je eksponentno veliko število takšnih mehurčkov vsebovano v večjem, razširjajočem se prostoru-času.

Toda tudi če bi bilo to celotno vesolje ali Multiverse neverjetno veliko, morda ni neskončno. Pravzaprav, razen če se inflacija nadaljuje v nedogled ali če se vesolje ne rodi neskončno veliko, mora biti končno.

Ne glede na to, kako velik del vesolja opazujemo, ne glede na to, kako daleč lahko pogledamo, je vse to le majhen del tega, kar bi moralo obstajati tam, onstran.

Največja težava je, da nimamo dovolj informacij, da bi dokončno odgovorili na vprašanje. Vemo samo, kako dostopati do informacij, ki so na voljo v našem opazovanem vesolju: teh 46 milijard svetlobnih let v vseh smereh.

Odgovor na največje vprašanje, o končnosti ali neskončnosti vesolja, se morda skriva v samem vesolju, vendar ne moremo vedeti dovolj velikega dela, da bi vedeli zagotovo. In dokler tega ne ugotovimo ali ne pripravimo pametne sheme za premikanje meja fizike, nam ne bo preostalo nič drugega kot verjetnosti.

> Struktura vesolja

Preučite shemo strukture vesolja: merila vesolja, zemljevid vesolja, superjate, kopice, skupine galaksij, galaksije, zvezde, Sloanov Veliki zid.

Živimo v neskončnem prostoru, zato je vedno zanimivo vedeti, kakšna je struktura in obseg vesolja. Globalna univerzalna struktura so praznine in vlakna, ki jih je mogoče razdeliti na grozde, galaktične skupine in na koncu same. Če ponovno pomanjšamo, potem upoštevajte in (Sonce je eno izmed njih).

Če razumete, kako izgleda ta hierarhija, lahko bolje razumete, kakšno vlogo ima vsak poimenovani element v strukturi vesolja. Če na primer prodremo še dlje, bomo opazili, da so molekule razdeljene na atome, tiste pa na elektrone, protone in nevtrone. Zadnja dva se tudi preoblikujeta v kvarke.

Toda to so majhni predmeti. In kaj je z velikanskimi? Kaj so supergrupe, praznine in filamenti? Pojdimo od malega k velikemu. Spodaj si lahko ogledate, kako izgleda zemljevid Vesolja v merilu (tu so jasno vidne niti, vlakna in praznine prostora).

Obstajajo posamezne galaksije, vendar je večina raje v skupinah. Običajno je to 50 galaksij, ki v premeru zavzemajo 6 milijonov svetlobnih let. Skupina Rimska cesta vsebuje več kot 40 galaksij.

Jate so regije s 50-1000 galaksijami, ki dosegajo velikosti 2-10 megaparsekov (premer). Zanimivo je, da so njihove hitrosti neverjetno visoke, kar pomeni, da morajo premagati gravitacijo. A še vedno držijo skupaj.

Razprave o temni snovi se pojavijo na stopnji obravnave galaktičnih kopic. Verjame se, da ustvarja silo, ki ne dovoljuje galaksij, da se razpršijo v različne smeri.

Včasih se tudi skupine združijo, da tvorijo supergrozd. To so ene največjih struktur v vesolju. Največji je Veliki zid Sloane, ki se razteza 500 milijonov svetlobnih let v dolžino, 200 milijonov svetlobnih let širok in 15 milijonov svetlobnih let debel.

Sodobne naprave še vedno niso dovolj zmogljive za povečanje slik. Zdaj lahko razmislimo o dveh komponentah. Nitaste strukture - sestavljene iz izoliranih galaksij, skupin, kopic in superjat. In tudi praznine - velikanski prazni mehurčki. Oglejte si zanimive videoposnetke, če želite izvedeti več o strukturi vesolja in lastnostih njegovih elementov.

Hierarhična tvorba galaksij v vesolju

Astrofizičarka Olga Silchenko o lastnostih temne snovi, snovi v zgodnjem vesolju in ozadju reliktov:

Snov in antimaterija v vesolju

izik Valery Rubakov o zgodnjem vesolju, stabilnosti materije in barionskem naboju:

Pleme Boshongo v osrednji Afriki verjame, da so od antičnih časov obstajali le tema, voda in veliki bog Bumba. Nekega dne je bilo Bumbu tako slabo, da je bruhal. In tako se je pokazalo sonce. Posušil je del velikega oceana in osvobodil tla, zaprta pod njegovimi vodami. Končno je Bumba izbruhal luno, zvezde, nato pa so se rodile nekatere živali. Prvi je bil leopard, sledili so mu krokodil, želva in na koncu človek. Danes bomo govorili o tem, kaj je Vesolje v sodobnem pogledu.

Dešifriranje koncepta

Vesolje je veličasten, nedoumljiv prostor, napolnjen s kvazarji, pulsarji, črnimi luknjami, galaksijami in snovjo. Vse te komponente so v nenehni interakciji in tvorijo naše vesolje v obliki, v kateri si ga predstavljamo. Pogosto zvezde v vesolju niso same, ampak v sestavi veličastnih kopic. Nekateri od njih lahko vsebujejo na stotine ali celo tisoče takšnih predmetov. Astronomi pravijo, da so majhne in srednje velike skupine ("žabji mresti") nastale pred kratkim. Toda sferične formacije so starodavne in zelo starodavne, še vedno se "spominjajo" primarnega kozmosa. Vesolje vsebuje veliko takšnih formacij.

Splošne informacije o strukturi

Zvezde in planeti tvorijo galaksije. V nasprotju s splošnim prepričanjem so galaksijski sistemi izjemno mobilni in se skoraj ves čas premikajo po vesolju. Zvezde so tudi spremenljiva količina. Rodijo se in umirajo ter se spremenijo v pulsarje in črne luknje. Naše Sonce je "srednja" zvezda. Takšni ljudje živijo (po standardih vesolja) zelo malo, ne več kot 10-15 milijard let. Seveda je v vesolju na milijarde svetil, ki po svojih parametrih spominjajo na naše sonce, in enako število sistemov, ki so podobni Soncu. Zlasti meglica Andromeda se nahaja v naši bližini.

To je vesolje. A vse še zdaleč ni tako preprosto, saj obstaja ogromno skrivnosti in protislovij, na katere odgovori še niso na voljo.

Nekateri problemi in protislovja teorij

Miti starih ljudstev o stvarjenju vseh stvari, tako kot mnogi drugi pred in po njih, poskušajo odgovoriti na vprašanja, ki nas vse zanimajo. Zakaj smo tukaj, od kod prihajajo planeti vesolja? od kod smo prišli? Seveda začenjamo dobivati ​​bolj ali manj razumljive odgovore šele zdaj, ko so naše tehnologije nekoliko napredovale. Vendar pa so se skozi zgodovino človeka pogosto pojavljali tisti predstavniki človeškega plemena, ki so se upirali ideji, da ima vesolje sploh začetek.

Aristotel in Kant

Na primer, Aristotel, najbolj znan grški filozof, je verjel, da je "izvor vesolja" napačen izraz, saj je vedno obstajal. Nekaj ​​večnega je bolj popolno kot nekaj ustvarjenega. Motivacija za verovanje v večnost vesolja je bila preprosta: Aristotel ni hotel priznati obstoja neke vrste božanstva, ki bi ga lahko ustvarilo. Seveda so njegovi nasprotniki v polemičnih sporih kot dokaz obstoja višjega uma le navedli primer ustvarjanja vesolja. Dolgo časa je Kanta preganjalo eno vprašanje: "Kaj se je zgodilo, preden je nastalo vesolje?" Čutil je, da so imele vse teorije, ki so obstajale v tistem času, veliko logičnih protislovij. Znanstvenik je razvil tako imenovano antitezo, ki jo nekateri modeli vesolja še vedno uporabljajo. Tukaj so njeni položaji:

• Če je vesolje imelo začetek, zakaj je potem čakalo celo večnost, preden se je začelo?
• Če je vesolje večno, zakaj sploh ima čas; zakaj moraš meriti večnost?

Seveda je za svoj čas postavljal več kot prava vprašanja. Toda danes so nekoliko zastareli, vendar se nekateri znanstveniki na žalost še naprej vodijo po njih v svojih raziskavah. Einsteinova teorija, ki osvetljuje zgradbo Vesolja, je končala metanje Kanta (natančneje, njegovih naslednikov). Zakaj je to tako šokantno za znanstveno skupnost?

Einsteinovo stališče

V njegovi teoriji relativnosti prostor in čas nista bila več absolutna, vezana na neko referenčno točko. Predlagal je, da so sposobni dinamičnega razvoja, ki ga določa energija v vesolju. Einsteinov čas je tako nedoločen, da ga ni treba posebej definirati. To bi bilo kot ugotoviti smer južno od južnega tečaja. Precej nesmiselno. Vsak tako imenovani "začetek" vesolja bi bil umeten v smislu, da bi lahko poskušali razmišljati o "zgodnejših" časih. Preprosto povedano, to ni toliko fizični problem kot globoko filozofski. Danes se za njeno rešitev ukvarjajo najboljši umi človeštva, ki neutrudno razmišljajo o nastanku primarnih objektov v vesolju.

Pozitivistični pristop je danes najpogostejši. Preprosto povedano, razumemo samo strukturo Vesolja, kot si jo lahko predstavljamo. Nihče ne bo mogel vprašati, ali je uporabljeni model resničen, ali obstajajo druge možnosti. Lahko se šteje za uspešnega, če je dovolj eleganten in organsko vključuje vsa nabrana opažanja. Žal pa (najverjetneje) napačno interpretiramo nekatera dejstva z uporabo umetno ustvarjenih matematičnih modelov, kar dodatno vodi v izkrivljanje dejstev o svetu okoli nas. Ko razmišljamo o tem, kaj je vesolje, izgubimo izpred oči na milijone dejstev, ki preprosto še niso odkrita.

Sodobni podatki o nastanku vesolja

"Srednji vek vesolja" je doba teme, ki je obstajala pred pojavom prvih zvezd in galaksij.

V tistih skrivnostnih časih so nastali prvi težki elementi, iz katerih smo nastali mi in ves svet okoli nas. Zdaj raziskovalci razvijajo primarne modele vesolja in metode za preučevanje pojavov, ki so se zgodili v tistem času. Sodobni astronomi pravijo, da je vesolje staro približno 13,7 milijarde let. Preden se je vesolje začelo, je bil kozmos tako vroč, da so bili vsi obstoječi atomi razdeljeni na pozitivno nabita jedra in negativno nabite elektrone. Ti ioni so blokirali vso svetlobo in preprečili njeno širjenje. Vladala je tema, katere konca in roba ni bilo.

prva luč

Približno 400.000 let po velikem poku se je prostor ohladil dovolj, da so se različni delci združili v atome in tvorili planete vesolja in ... prvo svetlobo v vesolju, katere odmevi so nam še vedno znani kot "svetlobno obzorje". ". Kaj se je zgodilo pred Velikim pokom, še vedno ne vemo. Morda je takrat obstajalo neko drugo vesolje. Mogoče ni bilo nič. Veliki Nič ... Mnogi filozofi in astrofiziki vztrajajo pri tej varianti.

Trenutni modeli kažejo, da so se prve galaksije v vesolju začele oblikovati približno 100 milijonov let po velikem poku, kar je povzročilo nastanek našega vesolja. Proces nastajanja galaksij in zvezd se je postopoma nadaljeval, dokler večina vodika in helija ni bila vključena v nova sonca.

Skrivnosti, ki čakajo na raziskovanje

Obstaja veliko vprašanj, na katera bi lahko odgovorila študija prvotnih procesov. Na primer, kdaj in kako so nastale pošastno velike črne luknje, ki jih vidimo v srcih tako rekoč vseh velikih grozdov? Danes je znano, da ima Rimska cesta črno luknjo, katere teža je približno 4 milijone mase našega Sonca, nekatere starodavne galaksije vesolja pa vsebujejo črne luknje, katerih velikost si je na splošno težko predstavljati. Največje je izobraževanje v sistemu ULAS J1120+0641. Njegova črna luknja ima težo 2 milijardi krat večjo od mase naše zvezde. Ta galaksija je nastala le 770 milijonov let po velikem poku.

To je glavna skrivnost: po sodobnih idejah takšne množične formacije preprosto ne bi imele časa za nastanek. Kako so torej nastali? Kakšna so "semena" teh črnih lukenj?

Temna snov

Končno, temna snov, katere po mnenju mnogih raziskovalcev je 80 % kozmosa, Vesolja, še vedno "temni konj". Še vedno ne vemo, kakšna je narava temne snovi. Zlasti njegova struktura in interakcija tistih elementarnih delcev, ki sestavljajo to skrivnostno snov, sprožajo številna vprašanja. Danes domnevamo, da njeni sestavni deli med seboj praktično ne delujejo, rezultati opazovanj nekaterih galaksij pa so v nasprotju s to tezo.

O problemu nastanka zvezd

Druga težava je vprašanje, kakšne so bile prve zvezde, iz katerih je nastalo zvezdno vesolje. V razmerah neverjetne toplote in ogromnega pritiska v jedrih teh sonc so se razmeroma preprosti elementi, kot sta vodik in helij, pretvorili predvsem v ogljik, na katerem temelji naše življenje. Znanstveniki zdaj verjamejo, da so bile prve zvezde velikokrat večje od sonca. Morda so živeli le nekaj sto milijonov let ali celo manj (verjetno so tako nastale prve črne luknje).

Vendar pa nekateri "starodobniki" morda obstajajo v sodobnem prostoru. Morali so biti zelo slabi glede težkih elementov. Morda se nekatere od teh tvorb še vedno "skrivajo" v haloju Rimske ceste. Ta skrivnost še vedno ni odprta. Vsakič se je treba srečati s takšnimi incidenti in odgovoriti na vprašanje: "Kaj je torej vesolje?" Za preučevanje prvih dni po njenem pojavu je izjemno pomembno iskanje najzgodnejših zvezd in galaksij. Seveda so najstarejši verjetno tisti predmeti, ki se nahajajo na samem robu svetlobnega obzorja. Edina težava je, da lahko le najmočnejši in najsofisticnejši teleskopi dosežejo te kraje.

Raziskovalci veliko upajo na vesoljski teleskop James Webb. To orodje je zasnovano tako, da daje znanstvenikom najbolj dragocene informacije o prvi generaciji galaksij, ki so nastale takoj po velikem poku. Slik teh predmetov v sprejemljivi kakovosti tako rekoč ni, zato so velika odkritja še pred nami.

Neverjetna "svetloba"

Vse galaksije širijo svetlobo. Nekatere formacije močno sijejo, nekatere se razlikujejo po zmerni "osvetlitvi". Toda v vesolju obstaja najsvetlejša galaksija, katere intenzivnost ni podobna ničemur drugemu. Njeno ime je WISE J224607.57-052635.0. Ta "žarnica" se nahaja na razdalji kar 12,5 milijarde svetlobnih let od sončnega sistema in sije kot 300 bilijonov sonc hkrati. Upoštevajte, da je danes približno 20 takšnih formacij in ne smemo pozabiti na koncept "svetlobnega obzorja".

Preprosto povedano, od tam, kjer smo, vidimo le predmete, ki so nastali pred približno 13 milijardami let. Daljne regije so nedostopne za pogled naših teleskopov preprosto zato, ker svetloba od tam preprosto ni imela časa doseči. Torej mora biti v teh delih nekaj podobnega. To je najsvetlejša galaksija v vesolju (natančneje v njenem vidnem delu).

Vesolje! Tečaj preživetja [Med črnimi luknjami. časovni paradoksi, kvantna negotovost] Dave Goldberg

II. Kako izgleda rob vesolja?

Govor o Tentaculusu VII nas napelje k ​​pomembnim razmišljanjem. Če bi imeli tako močne teleskope, da bi v njih videli domači planet dr. Kalachika, ne bi videli tega, kar se tam dogaja danes, ampak tisto, kar je bilo pred približno milijardo let. In če bi pogledali v drugo, še bolj oddaljeno galaksijo, bi pogledali v še bolj oddaljeno preteklost. Tako znanstveniki preučujejo zgodnje faze vesolja – gledajo, kaj se dogaja v zelo oddaljenih galaksijah.

Vendar pa onkraj najbolj oddaljenih galaksij obstaja meja, čez katero ne moremo pogledati. Na Zemlji to mejo imenujemo obzorje, a popolnoma enako obzorje obstaja v vesolju kot celoti. Ne moremo videti onstran obzorja, ker svetloba potuje s konstantno hitrostjo. In ker vesolje obstaja relativno nedavno, le kakšnih 13,7 milijarde let, vse, kar se nahaja dlje kot 13,7 milijarde svetlobnih let, našim očem še nekaj časa ne bo na voljo.

In od kod pravzaprav ta datum »začetka vesolja«? Začnimo od konca. Če se vse galaksije v vesolju odmikajo druga od druge, potem je v preteklosti moral biti trenutek, ko so si (ali vsaj atomi, ki jih sestavljajo) sedli drug drugemu na glavo. Ta »dogodek« imenujemo Veliki pok, ki je povzročil velike napačne predstave, zmedo in pisanje naslednjega poglavja.

Kdaj se je zgodil Veliki pok, lahko ocenimo, če se spomnimo, da je hitrost razmerje med razdaljo in časom. Ob predpostavki (napačno, kot se je izkazalo, a nam zaenkrat taka napaka ustreza), da je hitrost umikanja galaksije, kjer se nahaja Tentaculus, konstantna že od začetka časa, lahko izračunamo hitrost vesolja z uporabo preprosti magomatematični izračuni. Samo pomislite: bolj ko je galaksija oddaljena od nas danes, starejše je naše vesolje, saj vse beži drug od drugega s hitrostjo, ki jo poznamo. V to preprosto linearno enačbo nadomestite spremenljivke, ki veljajo za naše vesolje, in ocenite, da je starost vesolja približno 13,8 milijarde let: poglejte, rezultat je skoraj enak, kot če bi vse izračune naredili natančno in s potrebnimi popravki .

Če bi imeli dovolj močan teleskop, bi lahko na lastne oči videli začetek vesolja? Skoraj, a ne čisto. Trenutni rekorder po razdalji, objekt z vzdevkom A 1689-zD1, je tako oddaljen od nas, da njegova slika, vidna v vesoljskem teleskopu Hubble, sega v čas, ko je bilo vesolje staro le 700 milijonov let (približno 5 ? % njene trenutne starosti), ko je bila njena velikost manjša od / 8 njene trenutne starosti.

Še huje, A 1689-zD1 se odmika od nas s približno 8-kratno hitrostjo svetlobe. (Počakali bomo, dokler knjigo obrnete nazaj v 1. poglavje, kjer smo jasno in nedvoumno povedali, da je to nemogoče.) Uganka je takoj razrešena, če se spomnimo, da se širi vesolje in ne premika galaksija. Galaksija miruje.

Še vedno mislite, da varamo? Sploh ne. Posebna teorija relativnosti ne pravi, da se predmeti ne morejo oddaljiti drug od drugega hitreje kot svetlobna hitrost. Pravi, da če pošljem netopirjev signal v nebo, ga Batman ne bo mogel prehiteti na Batplaneu, ne glede na to, kako napihnjen je. V splošnem smislu to pomeni, da nobena informacija (kot je delec ali signal) ne more potovati hitreje od svetlobe. To je popolnoma res, tudi če se vesolje zelo hitro širi. Širitve vesolja ne moremo uporabiti za prehitevanje žarka svetlobe.

Pravzaprav smo sposobni pogledati še dlje v preteklost kot A 1689-zD1, a za to potrebujemo radijske sprejemnike. Lahko si ogledamo čas, ko je bilo vesolje staro le 380.000 let in je bilo sestavljeno iz nič drugega kot kipeče mešanice vodika, helija in izjemno visokoenergijskega sevanja.

Potem je vse v megli – dobesedno. Ker je bilo vesolje v zgodnjih fazah polno snovi, je kot da bi poskušali pokukati izza sosedovih zaves. Kaj je za njimi, se ne vidi, vemo pa, kako izgleda Vesolje zdaj in kako je bilo videti v vsakem trenutku od svojih zgodnjih obdobij do danes, zato lahko ugibamo, kaj je za to kozmično zaveso. Želiš pogledati za njo, kajne?

Torej, čeprav ne moremo pogledati čez obzorje, vidimo dovolj, da potešimo svojo in tujo radovednost na račun države. Najlepše je to, da dlje ko čakamo, starejše postaja Vesolje in dlje se obzorje pomika nazaj. Z drugimi besedami, obstajajo daljni koti vesolja, katerih svetloba nas doseže šele zdaj.

In kaj je za obzorjem? Nihče ne ve, lahko pa ugibamo. Ne pozabite, da so nam Kopernik in njegovi privrženci jasno povedali: »Ko greš nekam, še vedno nekje končaš,« zato lahko domnevamo, da je za obzorjem vesolje videti podobno kot tukaj. Seveda bodo še druge galaksije, vendar jih bo približno toliko kot okoli nas in bodo videti približno enako kot naši sosedje. Vendar to ni nujno res. To domnevo sklepamo, ker nimamo razloga razmišljati drugače.