A është universi pafund në hapësirë? Sa universe ka në univers? Pafundësia është

Ekzistojnë dy mundësi: ose universi është i kufizuar dhe ka një madhësi, ose i pafund dhe shtrihet përgjithmonë. Të dy opsionet janë provokuese. Sa i madh është universi ynë? E gjitha varet nga përgjigja e pyetjeve të mësipërme. A janë përpjekur astronomët ta kuptojnë këtë? Sigurisht që ne u përpoqëm. Mund të themi se ata janë të fiksuar pas gjetjes së përgjigjeve për këto pyetje, dhe falë kërkimit të tyre, ne po ndërtojmë teleskopë dhe satelitë të ndjeshëm hapësinorë. Astronomët shikojnë në sfondin kozmik të mikrovalës, rrezatimi relikt i mbetur nga Big Bang. Si mund ta provoni këtë ide vetëm duke parë qiellin?

Shkencëtarët janë përpjekur të gjejnë dëshmi se tiparet në njërin skaj të qiellzës lidhen me tiparet në anën tjetër, siç është mënyra sesi skajet e mbështjellësit të shisheve lidhen me njëra -tjetrën. Deri më tani, nuk është gjetur asnjë dëshmi se skajet e qiellit mund të lidhen.

Nga ana njerëzore, kjo do të thotë që për 13.8 miliardë vite dritë në të gjitha drejtimet, universi nuk përsëritet. Drita udhëton mbrapa dhe me radhë gjatë gjithë 13.8 miliardë viteve të dritës dhe vetëm atëherë largohet nga universi. Zgjerimi i Universit ka shtyrë kufijtë e dritës që ikin nga Universi me 47.5 miliardë vjet. Ju mund të thoni se universi ynë është 93 miliardë vite dritë. Dhe ky është minimumi. Ndoshta ky numër është 100 miliardë vite dritë, apo edhe një trilion. Ne nuk e dimë. Ndoshta nuk do ta marrim vesh. Gjithashtu, universi mund të jetë i pafund.

Nëse universi është vërtet i pafund, atëherë ne do të marrim një rezultat jashtëzakonisht interesant që do t'ju bëjë seriozisht enigmë.

Pra, imagjinoni. Në një metër kub (thjesht shtrini krahët më gjerë) ekziston një numër i kufizuar grimcash që mund të ekzistojnë në këtë rajon, dhe këto grimca mund të kenë një numër të kufizuar konfigurimesh, duke marrë parasysh rrotullimin, ngarkesën, pozicionin, shpejtësinë, etj.

Tony Padilla i Numberphile llogarit se ky numër duhet të jetë dhjetë deri në të dhjetën deri në fuqinë e shtatëdhjetë. Ky është një numër aq i madh sa nuk mund të shkruhet me të gjitha lapsat në univers. Duke supozuar, natyrisht, se format e tjera të jetës nuk kanë shpikur lapsa të përjetshëm, ose se nuk ka asnjë dimension shtesë të mbushur plotësisht me lapsa. Dhe akoma, ndoshta nuk do të ketë lapsa të mjaftueshëm.

Ekzistojnë vetëm 10 ^ 80 grimca në universin e vëzhgueshëm. Dhe kjo është shumë më pak se konfigurimet e mundshme të materies në një metër kub. Nëse Universi është vërtet i pafund, atëherë duke u larguar nga Toka do të gjeni përfundimisht një vend me një kopje të saktë të metrit tonë kub të hapësirës. Dhe më tej, më shumë kopje.

Vetëm mendoni, ju thoni. Një re hidrogjeni duket e njëjtë me tjetrën. Por ju duhet ta dini se ndërsa ecni nëpër vende që duken gjithnjë e më shumë të njohura, përfundimisht do të vini në një vend ku e gjeni veten. Dhe gjetja e një kopjeje të vetes është ndoshta gjëja më e çuditshme që mund të ndodhë në një univers të pafund.

Ndërsa vazhdoni, do të gjeni kopje të tëra të universit të vëzhgueshëm me kopje të sakta dhe të pasakta të juaja. Ç'pritet më tej? Ndoshta një numër i pafund i kopjimeve të universit të vëzhgueshëm. Ju as nuk keni nevojë të tërhiqeni në multiverse për t'i gjetur ato. Këto janë universe të përsëritura brenda universit tonë të pafund.

Extremelyshtë jashtëzakonisht e rëndësishme t'i përgjigjemi pyetjes nëse universi është i fundëm apo i pafund, sepse secila prej përgjigjeve do të jetë tronditëse. Deri më tani, astronomët nuk e dinë përgjigjen. Por ata nuk e humbasin shpresën.

Tashmë keni takuar analogji të ngjashme: atomet i ngjajnë sistemeve diellore, strukturat në shkallë të gjerë të universit janë të ngjashme me neuronet në trurin e njeriut, dhe ka edhe rastësi kurioze: numri i yjeve në një galaktikë, galaktikat në univers, atomet në një qelizë dhe qeliza në një qenie të gjallë është afërsisht e njëjtë (nga 10 ^ 11 në 10 ^ 14). Pyetja tjetër është, siç e tha edhe Mike Paul Hughes:

A nuk jemi ne vetëm qeliza të trurit të një krijese më të madhe planetare që nuk është ende e vetëdijshme? Si mund ta zbulojmë? Si mund ta testojmë këtë?

Besoni apo jo, ideja se shuma totale e gjithçkaje në univers është një krijesë inteligjente ka qenë rreth e rrotull për një kohë shumë të gjatë dhe është pjesë e konceptit të Universit Marvel dhe qenies përfundimtare - Përjetësisë.

Difficultshtë e vështirë të japësh një përgjigje të drejtpërdrejtë për këtë lloj pyetjeje, sepse ne nuk jemi 100% të sigurt për atë që në të vërtetë do të thotë vetëdije dhe vetëdije. Por ne kemi besim për një numër të vogël të gjërave fizike që mund të na ndihmojnë të gjejmë përgjigjen më të mirë të mundshme për këtë pyetje, përfshirë përgjigjet e pyetjeve të mëposhtme:

- Sa vjeç është universi?

- Sa kohë kanë objekte të ndryshme për t'i dërguar sinjale njëri -tjetrit dhe për të marrë sinjale nga njëri -tjetri?

- Sa të mëdha janë strukturat më të mëdha të lidhura me gravitetin?

- Dhe sa sinjale struktura të lidhura dhe të palidhura të madhësive të ndryshme do të duhet të kenë për të shkëmbyer informacione të çdo lloji me njëri -tjetrin?

Nëse kryejmë llogaritjet e këtij lloji dhe pastaj i krahasojmë ato me të dhënat që dalin edhe në strukturat më të thjeshta të ngjashme me trurin, atëherë të paktën do të jemi në gjendje t'i japim përgjigjen më të afërt të mundshme pyetjes nëse ekzistojnë ku - ose ka struktura të mëdha kozmike në univers, të pajisura me aftësi inteligjente.

Universi që nga momenti Big Bang ka ekzistuar për rreth 13.8 miliardë vjet, dhe që nga ajo kohë është zgjeruar me një ritëm shumë të shpejtë (por në rënie), dhe përbëhet nga rreth 68% të energjisë së errët, 27% të materies së errët, 4.9% të materies normale, 0.1 % nga neutrinot dhe rreth 0.01% nga fotonet (Përqindja e dhënë ishte e ndryshme më herët - në momentin kur materia dhe rrezatimi ishin më domethënëse).

Meqenëse drita gjithmonë udhëton me shpejtësinë e dritës - përmes një universi në zgjerim - ne jemi në gjendje të përcaktojmë se sa komunikime të ndryshme janë bërë midis dy objekteve të kapura nga ky proces zgjerimi.

Nëse e përkufizojmë "komunikimin" si sasinë e kohës që duhet për të transmetuar dhe marrë informacion në një drejtim, atëherë kjo është rruga që mund të mbulojmë në 13.8 miliardë vjet:

- 1 komunikim: deri në 46 miliardë vite dritë, i gjithë universi i vëzhgueshëm;

- 10 komunikime: deri në 2 miliardë vite dritë, ose rreth 0.001% të universit; 10 milionë galaktikat e ardhshme.

- 100 komunikime: gati 300 milionë vjet dritë ose më pak se Grupi i Komës, i cili përmban afërsisht 100,000 galaktika.

- 1000 komunikime: 44 milion vjet dritë, pranë kufijve të grupit të Virgjëreshës, që përmbajnë afërsisht 400 galaktika.

- 100 mijë komunikime: 138 mijë vjet dritë, ose pothuajse të gjithë gjatësinë e Rrugës së Qumështit, por jo përtej kufijve të saj.

- 1 miliard komunikime - 14 vite dritë ose vetëm 35 yjet e ardhshëm dhe xhuxhët kafe; kjo normë ndryshon ndërsa yjet lëvizin brenda galaktikës.

Grupi ynë lokal ka lidhje gravitacionale - përbëhet nga ne, Andromeda, galaktika Triangulum dhe ndoshta 50 xhuxhë të tjerë, shumë më të vegjël, dhe në fund të gjithë së bashku ata do të formojnë një strukturë të vetme të lidhur disa qindra mijëra vite drite (Kjo pak a shumë varen nga madhësia e strukturës së lidhur).

Shumica e grupeve dhe grupimeve në të ardhmen do të përballen me të njëjtin fat: të gjitha galaktikat e lidhura brenda tyre së bashku do të formojnë një strukturë të vetme, gjigande disa qindra mijëra vite dritë, dhe kjo strukturë do të ekzistojë për rreth 110 ^ 15 vjet.

Në momentin kur mosha e universit do të jetë 100 mijë herë më e lartë se niveli i tij aktual, yjet e fundit do të përdorin karburantin e tyre dhe do të zhyten në errësirë, dhe vetëm flakërimet dhe përplasjet shumë të rralla do të shkaktojnë përsëri bashkim, dhe kjo do të vazhdojë për aq kohë sa vetë objektet nuk do të fillojnë të ndahen në mënyrë gravitacionale - në harkun kohor nga 10 ^ 17 në 10 ^ 22 vjet.

Sidoqoftë, këto grupe të mëdha të ndara do të largohen nga njëri -tjetri me një shpejtësi në rritje, dhe për këtë arsye ata nuk do të kenë mundësinë të takohen ose të krijojnë komunikim me njëri -tjetrin për një periudhë të gjatë kohore. Nëse ne, për shembull, dërgojmë një sinjal sot nga vendi ynë me shpejtësinë e dritës, atëherë mund të arrijmë vetëm 3% të galaktikave të universit të vëzhguar aktualisht, dhe pjesa tjetër është tashmë jashtë mundësive tona.

Prandaj, grupet ose grupet individuale të lidhura janë gjithçka për të cilën mund të shpresojmë, dhe më të vegjlit, si ne - dhe shumica e tyre - përmbajnë rreth një trilion (10 ^ 12) yje, ndërsa më të mëdhenjtë (si Grupi i Komës në të ardhmen) përmbajnë rreth 10 ^ 15 yje.

Por nëse duam të zbulojmë vetëdijen, atëherë opsioni më i mirë do të ishte krahasimi me trurin e njeriut, i cili ka rreth 100 miliardë (10 ^ 11) neurone dhe të paktën 100 trilionë (10 ^ 14) lidhje nervore, ndërsa secili neuron pulson rreth 200 një herë në sekondë. Nëse do të vazhdojmë nga fakti që jeta e njeriut, mesatarisht, zgjat diku rreth 2-3 miliardë sekonda, pastaj merren shumë sinjale për të gjithë periudhën!

Do të duheshin një rrjet triliona yje brenda një vëllimi prej një milion vitesh dritë mbi 10 ^ 15 vjet vetëm për të marrë diçka të krahasueshme me numrin e neuroneve, lidhjeve nervore dhe sasinë e sinjaleve të transmetuara në trurin e njeriut. Me fjalë të tjera, këta numra kumulativë - për trurin e njeriut dhe për galaktikat e mëdha të formuara plotësisht të fundme - janë, në fakt, të krahasueshme me njëri -tjetrin.

Sidoqoftë, ndryshimi thelbësor është se neuronet brenda trurit kanë struktura të lidhura dhe të përcaktuara, ndërsa yjet brenda galaktikave ose grupeve të lidhura lëvizin me shpejtësi, ose duke lëvizur drejt njëri -tjetrit ose duke u larguar nga njëri -tjetri, gjë që ndodh nën ndikimin e të gjithë të tjerëve yjet dhe masat brenda galaktikave.

Ne besojmë se një metodë e tillë e përzgjedhjes së rastësishme të burimeve dhe orientimeve nuk bën të mundur formimin e ndonjë strukture të qëndrueshme të sinjalit, por kjo mund ose nuk mund të jetë e nevojshme. Bazuar në njohuritë tona se si lind vetëdija (në veçanti, në tru), unë besoj se thjesht nuk ka informacion të mjaftueshëm të koordinuar që lëviz midis formacioneve të ndryshme në mënyrë që kjo të bëhet e mundur.

Në të njëjtën kohë, numri i përgjithshëm i sinjaleve që mund të marrin pjesë në shkëmbime në nivelin galaktik gjatë periudhës së ekzistencës së yjeve është tërheqës dhe interesant, dhe tregon praninë e një potenciali në lidhje me numrin e shkëmbimeve të informacionit të mbajtur nga një tjetër gjë për të cilën ne e dimë se ajo ka vetëdije.

Sidoqoftë, është e rëndësishme të theksohet sa vijon: edhe sikur të ishte e mjaftueshme, galaktika jonë do të ishte ekuivalente me një foshnjë të porsalindur të lindur vetëm 6 orë më parë - një rezultat jo shumë i madh. Sa për vetëdijen më të madhe, ajo ende nuk është shfaqur.

Për më tepër, mund të themi se koncepti i "përjetësisë", i cili përfshin të gjithë yjet dhe galaktikat në univers, është padyshim shumë i madh, duke pasur parasysh ekzistencën e energjisë së errët dhe atë që dimë për fatin e universit tonë.

Fatkeqësisht, mënyra e vetme për ta provuar këtë është ose përmes simulimit (ky opsion ka të metat e veta të brendshme), ose ulur, duke pritur dhe shikuar se çfarë ndodh. Derisa një mendje më e madhe të na dërgojë një sinjal të dukshëm "të arsyeshëm", ne do të kemi vetëm zgjedhjen e Kontit të Monte Kristos: prisni dhe shpresoni.

Ethan Siegel, themelues i blogut Starts With A Bang, kolumnist i NASA -s dhe profesor në Kolegjin Lewis & Clark.

Ne shohim qiellin me yje gjatë gjithë kohës. Kozmosi duket misterioz dhe i madh, dhe ne jemi vetëm një pjesë e vogël e kësaj bote të madhe, misterioze dhe të heshtur.

Gjatë gjithë jetës së tij, njerëzimi ka bërë pyetje të ndryshme. Çfarë ka jashtë galaktikës sonë? A ka diçka përtej kufirit të hapësirës? Dhe a ka hapësirë ​​kufiri hapësira? Edhe shkencëtarët i kanë menduar këto pyetje për një kohë të gjatë. A është hapësira pafund? Ky artikull jep informacion që shkencëtarët aktualisht kanë.

Kufijtë e pafundësisë

Besohet se sistemi ynë diellor u formua si rezultat i Big Bang. Ndodhi për shkak të ngjeshjes së fortë të materies dhe e copëtoi atë, duke shpërndarë gazra në drejtime të ndryshme. Ky shpërthim lindi galaktikat dhe sistemet diellore. Rruga e Qumështit mendohej më parë të ishte 4.5 miliardë vjet e vjetër. Sidoqoftë, në vitin 2013, teleskopi Planck lejoi shkencëtarët të rillogarisnin moshën e sistemit diellor. Tani vlerësohet të jetë 13.82 miliardë vjet i vjetër.

Teknologjia më moderne nuk mund të mbulojë të gjithë kozmosin. Edhe pse pajisjet e fundit janë në gjendje të kapin dritën e yjeve 15 miliardë vite dritë larg planetit tonë! Mund të jenë edhe yje që tashmë kanë vdekur, por drita e tyre ende po udhëton nëpër hapësirë.

Sistemi ynë diellor është vetëm një pjesë e vogël e një galaktike të madhe të quajtur Rruga e Qumështit. Vetë Universi përmban mijëra galaktika të tilla. Dhe nëse hapësira është e pafund është e panjohur ...

Fakti që Universi po zgjerohet vazhdimisht, duke formuar gjithnjë e më shumë trupa të rinj kozmikë, është një fakt shkencor. Pamja e tij ndoshta po ndryshon vazhdimisht, kjo është arsyeja pse miliona vjet më parë, siç janë të sigurt disa shkencëtarë, dukej krejtësisht ndryshe nga sa duket sot. Dhe nëse universi po rritet, atëherë ai definitivisht ka kufij? Sa Universë ekzistojnë pas tij? Mjerisht, askush nuk e di këtë.

Zgjerimi i hapësirës

Shkencëtarët sot pohojnë se hapësira po zgjerohet shumë shpejt. Më shpejt nga sa mendonin më parë. Për shkak të zgjerimit të Universit, ekzoplanetët dhe galaktikat po largohen prej nesh me shpejtësi të ndryshme. Por në të njëjtën kohë, shkalla e rritjes së saj është e njëjtë dhe e njëtrajtshme. Thjesht këto trupa janë në distanca të ndryshme nga ne. Kështu, ylli më i afërt me Diellin "ikën" nga Toka jonë me një shpejtësi prej 9 cm / s.

Tani shkencëtarët po kërkojnë një përgjigje për një pyetje tjetër. Çfarë e bën universin të zgjerohet?

Lëndë e errët dhe energji e errët

Lënda e errët është një substancë hipotetike. Nuk prodhon energji apo dritë, por zë 80% të hapësirës. Shkencëtarët supozuan për praninë e kësaj substance të pakapshme në hapësirë ​​në vitet 50 të shekullit të kaluar. Megjithëse nuk kishte dëshmi të drejtpërdrejta për ekzistencën e saj, numri i mbështetësve të kësaj teorie u rrit çdo ditë. Ndoshta përmban substanca të panjohura për ne.

Si lindi teoria e materies së errët? Fakti është se grupimet galaktike do të ishin shembur shumë kohë më parë nëse vetëm materialet e dukshme për ne përbënin masën e tyre. Si rezultat, rezulton se shumica e botës sonë përfaqësohet nga një substancë e pakapshme që është ende e panjohur për ne.

Në vitin 1990, u zbulua e ashtuquajtura energji e errët. Në fund të fundit, fizikantët mendonin se forca e gravitetit punon për të ngadalësuar, një ditë zgjerimi i Universit do të ndalet. Por të dy ekipet që morën këtë teori papritmas zbuluan se zgjerimi po përshpejtohej. Imagjinoni që ju hidhni një mollë në ajër dhe prisni që ajo të bjerë, por përkundrazi ajo fillon të largohet nga ju. Kjo sugjeron që zgjerimi ndikohet nga një forcë e caktuar, e cila u quajt energji e errët.

Sot shkencëtarët janë lodhur duke argumentuar nëse hapësira është e pafundme apo jo. Ata po përpiqen të kuptojnë se si dukej universi para Shpërthimit të Madh. Sidoqoftë, kjo pyetje nuk ka kuptim. Në fund të fundit, koha dhe hapësira në vetvete janë gjithashtu të pafundme. Pra, le të marrim parasysh disa teori të shkencëtarëve për hapësirën dhe kufijtë e saj.

Pafundësia është ...

Një koncept i tillë si "pafundësia" është një nga konceptet më befasuese dhe relative. Ka qenë prej kohësh me interes për shkencëtarët. Në botën reale në të cilën jetojmë, gjithçka ka një fund, përfshirë jetën. Prandaj, pafundësia bën thirrje me misterin e saj dhe madje edhe një lloj misticizmi. Pafundësia është e vështirë të imagjinohet. Por ajo ekziston. Në fund të fundit, me ndihmën e tij zgjidhen shumë probleme, dhe jo vetëm ato matematikore.

Pafundësi dhe zero

Shumë shkencëtarë janë të bindur për teorinë e pafundësisë. Sidoqoftë, matematikani izraelit Doron Selberger nuk e ndan mendimin e tyre. Ai pretendon se ekziston një numër i madh, dhe nëse i shtoni një të tillë, rezultati përfundimtar do të jetë zero. Sidoqoftë, ky numër qëndron aq larg nga të kuptuarit njerëzor saqë ekzistenca e tij nuk do të provohet kurrë. Onshtë mbi këtë fakt që filozofi matematikore të quajtur "Ultra-Infinity".

Hapësirë ​​pa fund

A ka një shans që shtimi i dy numrave identikë të përfundojë me të njëjtin numër? Në shikim të parë, kjo duket absolutisht e pamundur, por nëse po flasim për Universin ... Sipas llogaritjeve të shkencëtarëve, kur dikush zbret nga pafundësia, fitohet pafundësia. Kur dy pafundësi shtohen së bashku, pafundësia del përsëri. Por nëse zbritni pafundësinë nga pafundësia, ka shumë të ngjarë që të merrni një të tillë.

Shkencëtarët e lashtë gjithashtu pyesnin veten nëse kishte një kufi në hapësirë. Logjika e tyre ishte e thjeshtë dhe gjeniale në të njëjtën kohë. Teoria e tyre shprehet si më poshtë. Imagjinoni që keni arritur në skajin e universit. Shtriu dorën drejt kufirit të saj. Sidoqoftë, kuadri i botës është zgjeruar. Dhe kështu është e pafund. Veryshtë shumë e vështirë ta imagjinosh këtë. Por është edhe më e vështirë të imagjinohet se çfarë ekziston jashtë vendit, nëse është vërtet.

Mijëra botë

Kjo teori thotë se kozmosi është i pafund. Ndoshta përmban miliona, miliarda galaktika të tjera, të cilat përmbajnë miliarda yje të tjerë. Në fund të fundit, nëse mendoni gjerësisht, gjithçka në jetën tonë fillon pa pushim - filmat ndjekin njëri pas tjetrit, jeta, duke përfunduar në një person, fillon në një tjetër.

Në shkencën botërore sot, koncepti i një Universi shumë përbërës konsiderohet të jetë përgjithësisht i pranuar. Por sa Universë ka? Askush nga ne nuk e di këtë. Në galaktikat e tjera, mund të ketë trupa qiellorë krejtësisht të ndryshëm. Këto botë dominohen nga ligje krejtësisht të ndryshme të fizikës. Por si të vërtetohet eksperimentalisht ekzistenca e tyre?

Kjo mund të bëhet vetëm duke zbuluar ndërveprimin midis universit tonë dhe të tjerëve. Ky bashkëveprim zhvillohet përmes një lloj krimbash. Por si i gjeni ato? Një nga supozimet më të fundit të shkencëtarëve thotë se ka një vrimë të tillë pikërisht në qendër të sistemit tonë diellor.

Shkencëtarët sugjerojnë që nëse hapësira është e pafund, diku në gjerësinë e saj ekziston një binjak i planetit tonë, dhe, ndoshta, i të gjithë sistemit diellor.

Një dimension tjetër

Një teori tjetër është se ka kufij në madhësinë e kozmosit. Gjë është se ne e shohim atë më të afërt siç ishte një milion vjet më parë. Më larg akoma do të thotë edhe më herët. Nuk është hapësira që po zgjerohet; hapësira po zgjerohet. Nëse mund të tejkalojmë shpejtësinë e dritës, të shkojmë përtej kufirit të hapësirës, ​​atëherë do të gjendemi në gjendjen e kaluar të Universit.

Dhe çfarë ka përtej këtij kufiri famëkeq? Ndoshta një dimension tjetër, pa hapësirë ​​dhe kohë, të cilin vetëm vetëdija jonë mund ta imagjinojë.

Pasi Ajnshtajni kishte përfunduar në masë të madhe përvojën e tij në teorinë relativiste të gravitetit, ai vazhdimisht u përpoq të ndërtonte, bazuar në të, modelin e tij të universit, të cilin shumë e konsiderojnë si ndoshta pjesën më të rëndësishme të punës së tij.

Sidoqoftë, ekuacioni i gravitetit të Ajnshtajnit, nën të njëjtin supozim në lidhje me shpërndarjen uniforme të "materies" ("homogjeniteti dhe izotropia e hapësirës"), nuk i shpëtoi paradokseve kozmologjike: "universi" doli të ishte i paqëndrueshëm dhe për të parandaluar tkurrjen e tij nga graviteti, Ajnshtajni nuk gjeti asgjë më të mirë se si, si Zeliger, futni një term më shumë në ekuacionin tuaj - e njëjta e ashtuquajtur konstante kozmologjike universale. Kjo konstante shpreh forcën hipotetike të zmbrapsjes së yjeve. Prandaj, edhe në mungesë të masave në modelin relativist de Sitter, merret një lakim konstant negativ i hapësirë-kohës.

Në kushte të tilla, zgjidhja e ekuacioneve gravitacionale i dha Ajnshtajnit një botë të kufizuar, të mbyllur në vetvete për shkak të "lakimit të hapësirës", si një sferë me rreze të kufizuar, - një model matematikor në formën e një cilindri, ku tre të lakuara -Hapësira dimensionale formon sipërfaqen e saj, dhe koha është një dimension i shtrembëruar që shkon përgjatë gjeneratës së cilindrit.

Universi është bërë "i pakufishëm": duke lëvizur përgjatë një sipërfaqe sferike, është e kuptueshme, është e pamundur të përplasesh në ndonjë kufi - por megjithatë nuk është e pafund, por e fundme, në mënyrë që drita, si Magellan, të mund të sillet rreth tij dhe të kthehet nga ana tjeter Kështu, rezulton se observatori, duke vëzhguar dy yje të ndryshëm në anët e kundërta të qiellit përmes një teleskopi fantastikisht të fortë, mund të rezultojë se po sheh të njëjtin yll nga anët e tij të kundërta, dhe identiteti i tyre mund të vërtetohet nga disa tipare të spektri. Pra, rezulton se izolimi i botës është i arritshëm për vëzhgimin eksperimental.

Bazuar në një model të tillë, rezulton se vëllimi i botës, si dhe masa e materies së tij, rezulton të jetë e barabartë me një vlerë të kufizuar plotësisht të përcaktuar. Rrezja e lakimit varet nga sasia e "materies" (masës) dhe rrallimit (dendësisë) së saj në univers.

Kozmologët janë të zënë me llogaritjet e mëdha të "rrezes së botës". Sipas Ajnshtajnit, është e barabartë me 2 miliardë vite dritë! Për këtë rreze, për shkak të "lakimit të përgjithshëm të hapësirës", nuk ka rreze dhe trupa; nuk mund te dale jashte

Kjo "ide moderne" për të zëvendësuar pafundësinë me izolim të pakufishëm, ku fyerjet për fundësinë, të themi, "keqkuptim" sepse nuk ka "vija të drejta të fundme", u ngrit të paktën në mesin e shekullit para fundit, kur u realizua nga Riemann 3.

Dhe tani për një shekull e gjysmë është shpjeguar me shëmbëlltyrën e kufizimit udhëzues të krijesave të sheshta, si një hije, duke zvarritur mbi një top dy-dimensional: duke mos ditur as lartësinë dhe as thellësinë, "njerëzit e sheshtë" të mençur habiten kur zbulojnë se bota e tyre nuk ka as fillim as fund dhe akoma të fundme.

Mbi këtë bazë, vetë pyetja: çfarë është përtej kufijve të një universi të mbyllur? - sipas zakonit pozitivist, ata përgjigjen vetëm me një ironi përçmuese - sikur të ishin "të pakuptimtë", sepse sfera nuk ka kufij.

Sa i përket paradoksit fotometrik të Olbers, modeli statik i Ajnshtajnit nuk dha as një pamje të zgjidhjes së tij, pasi drita duhet të rrotullohet gjithmonë në të.

Kundërshtimi i tërheqjes dhe zmbrapsjes nënkuptonte paqëndrueshmërinë e universit: shtytja më e vogël - dhe modeli ose fillon të zgjerohet - dhe pastaj ishulli ynë i yjeve dhe dritës shpërndahet në oqeanin e pafund, bota është bosh. Ose tkurret - cilado që tejkalon se cila është dendësia e materies në botë.

Në vitin 1922, matematikani i Leningradit A.A. Fridman zgjidhi ekuacionet e Ajnshtajnit pa një term kozmologjik dhe zbuloi se universi duhet të zgjerohet nëse dendësia e materies në hapësirë ​​është më shumë se 2 x 10 në minus 29 gradë g / cm3. Ajnshtajni nuk u pajtua menjëherë me përfundimet e Friedman, por në 1931-1932 ai vuri në dukje rëndësinë e tyre të madhe themelore. Dhe kur, në vitet 1920, de Sitter gjeti në veprat e Slipher indikacionet për një "zhvendosje të kuqe" në spektrin e mjegullnajave spirale, të konfirmuar nga studimet e Hubble, dhe astronomi belg Abb Lemaitre sugjeroi, sipas Doppler, arsyen e divergjencës së tyre, disa fizikanët, përfshirë Ajnshtajnin, e panë këtë si një konfirmim të papritur eksperimental të teorisë së "universit në zgjerim".

Zëvendësimi i pafundësisë me izolim "pa kufi" është sofizëm. Shprehja "lakimi i hapësirë-kohës" do të thotë fizikisht një ndryshim në hapësirë ​​("lakim") i fushës gravitacionale; kjo njihet drejtpërdrejt ose tërthorazi nga ekspertët më të mëdhenj në teorinë e Ajnshtajnit. Komponentët e tensorit metrik ose matjet e tjera të "lakimit" luajnë rolin e potencialeve Njutoniane në të. Kështu, "hapësira" këtu është thjesht një lloj materie - fusha gravitacionale.

Ky është konfuzioni i zakonshëm i koncepteve midis pozitivistëve, i cili shkon prapa tek Platoni, Hume, Maupertiuis, Clifford dhe Poincare dhe çon në absurditete. Së pari, për ndarjen e hapësirës nga materia: nëse graviteti nuk është materie, por vetëm forma e ekzistencës së saj - "hapësirë", atëherë rezulton se "forma e materies" shtrihet larg "materies" (siç e quajnë pozitivistët vetëm masë) dhe aty përkulet dhe mbyllet. Së dyti, kjo çon në përfaqësimin e "hapësirës" si një substancë e veçantë - përveç materies: "hapësira" mbart energji dhe ndërvepron në mënyrë kauzale me materien. Së treti, kjo çon në absurditetin e "hapësirës në hapësirë" - paqartësia e zakonshme në përdorimin e kësaj fjale midis pozitivistëve: gjeometria e "hapësirës" përcaktohet nga shpërndarja e materies në hapësirë, - në një vend të tillë në atë vend hapësira ("pranë masave") "hapësira" ishte e lakuar ...

Ndërkohë, "mbyllja e universit" e Ajnshtajnit në realitet mund të nënkuptojë mbylljen e vetëm formimit të tij individual, i cili nuk është asgjë e jashtëzakonshme: sisteme të mbyllura dhe yjore, dhe planetë, dhe organizma, dhe molekula, dhe atome, dhe grimca elementare. Forcat bërthamore nuk përhapen përtej 3 x 10 në minus 13 cm, por kjo hapësirë ​​është e hapur për forcat elektromagnetike dhe gravitacionale.

Astronomët sugjerojnë ekzistencën e "vrimave të zeza" - yje të shembur me një fushë gravitacionale aq të fortë saqë nuk "lëshon" dritë. Mund të supozohet se ekziston diku një kufi për përhapjen e forcave gravitacionale, i hapur për disa forca të tjera. Në mënyrë të ngjashme, stuhia e zezë dhe e gazuar e galaktikave e arritshme për teleskopët tanë mund të jetë relativisht e mbyllur - një pjesë e botës, e cila përfshin botën e njohur për ne.

Nëse kozmologët do të ishin të vetëdijshëm se ne po flasim për izolimin relativ të një pjese të universit, atëherë llogaritjet e rrezes së kësaj pjese nuk do të kishin marrë një vëmendje kaq të emocionuar nga mistikët.

Duke postuar kushte të ndryshme shtesë në Njutonin, Ajnshtajnin dhe teoritë e tjera të gravitetit, merren shumë modele të mundshme kozmologjike. Por secila prej tyre, me sa duket, përshkruan vetëm një zonë të kufizuar të universit. Pavarësisht se sa suksese të njohjes na frymëzojnë, është e thjeshtuar dhe e gabuar të përfaqësosh të gjithë botën sipas modelit të të njohurit - një grumbull monoton i së njëjtës, duke i bërë absolute vetitë dhe ligjet e pjesës së tij të veçantë.

Pafundësia është thelbësisht e panjohur me mjete të fundme. As kozmologjia dhe as ndonjë shkencë tjetër e veçantë nuk mund të jetë shkencë e gjithë botës së pafund. Dhe përveç kësaj, një ekstrapolim i tillë siguron gjithashtu ushqim për spekulime të ndryshme mistike.

Doktor i Shkencave Pedagogjike E. LEVITAN.

Shikoni në thellësitë e paarritshme më parë të Universit.

Një pelegrin kureshtar arriti në "fundin e botës" dhe po përpiqet të shohë: çfarë ka atje, përtej skajit?

Ilustrim për hipotezën e lindjes së metagalaksive nga një flluskë gjigante e shpërbërë. Flluska u rrit në përmasa të mëdha në fazën e "inflacionit" të shpejtë të Universit. (Foto nga revista "Toka dhe Universi".)

A nuk është një titull i çuditshëm i artikullit? A nuk është universi vetëm? Deri në fund të shekullit të njëzetë, u bë e qartë se fotografia e universit është pa masë më e ndërlikuar sesa ajo që dukej plotësisht e qartë njëqind vjet më parë. As Toka, as Dielli, as Galaktika jonë nuk doli të ishte qendra e Universit. Sistemet gjeocentrike, heliocentrike dhe galaktocentrike të botës janë zëvendësuar nga ideja se ne jetojmë në një Metagalaksi në zgjerim (Universi ynë). Ka galaktika të panumërta në të. Secila, si e jona, përbëhet nga dhjetëra apo edhe qindra miliarda yje-diell. Dhe nuk ka qendër. Vetëm për banorët e secilës prej galaktikave duket se ishujt e tjerë yjorë po shpërndahen prej tyre në të gjitha drejtimet. Disa dekada më parë, astronomët mund të supozonin vetëm se diku ka sisteme planetare të ngjashme me atë diellor. Tani - me një shkallë të lartë sigurie ata emërojnë një numër yjesh në të cilët janë zbuluar "disqe protoplanetarë" (nga të cilët planetët do të formohen një ditë), dhe ata flasin me besim për zbulimin e disa sistemeve planetare.

Procesi i njohjes së Universit është i pafund. Dhe më tej, detyrat më të guximshme, ndonjëherë në dukje absolutisht fantastike, të përcaktuara nga studiuesit. Pra, pse të mos supozojmë se astronomët një ditë do të zbulojnë universet e tjera? Në fund të fundit, ka të ngjarë që Metagalaksia jonë nuk është i gjithë Universi, por vetëm një pjesë e tij ...

Nuk ka gjasa që astronomët modernë dhe madje astronomët e së ardhmes shumë të largët të mund të shohin ndonjëherë universet e tjera me sytë e tyre. E megjithatë shkenca tashmë ka disa të dhëna që Metalagalaksia jonë mund të dalë të jetë një nga shumë mini-universet.

Pothuajse askush nuk dyshon se jeta dhe mendja mund të lindin, ekzistojnë dhe zhvillohen vetëm në një fazë të caktuar të evolucionit të Universit. Difficultshtë e vështirë të imagjinohet që çdo formë jete të shfaqet më herët se yjet dhe planetët që lëvizin rreth tyre. Dhe jo çdo planet, siç e dimë, është i përshtatshëm për jetën. Janë të nevojshme disa kushte: një gamë mjaft e ngushtë e temperaturës, përbërja e ajrit e përshtatshme për frymëmarrje, ujë ... Sistem diellor në një "brez jete" të tillë ishte Toka. Dhe Dielli ynë ndoshta ndodhet në "brezin e jetës" të Galaxy (në një distancë të caktuar nga qendra e tij).

Kështu, shumë galaktika jashtëzakonisht të zbehta (për sa i përket shkëlqimit) dhe të largëta u fotografuan. Më e ndritshmja prej tyre arriti të marrë parasysh disa detaje: strukturën, tiparet strukturore. Shkëlqimi i galaktikave më të zbehta në imazh është 27.5 m, dhe objektet pika (yjet) janë edhe më të zbehta (deri në 28.1 m)! Kujtoni që me sy të lirë, njerëzit me shikim të mirë dhe në kushtet më të favorshme të vëzhgimit shohin yje prej rreth 6 m (këto janë objekte 250 milion herë më të ndritshme se ato me një shkëlqim prej 27 m).
Teleskopë të tillë tokësorë, të cilët po krijohen sot, tashmë janë të krahasueshëm në aftësitë e tyre me ato të Teleskopit Hapësinor Hubble, dhe në disa mënyra edhe i tejkalojnë ato.
Cilat kushte nevojiten për lindjen e yjeve dhe planetëve? Para së gjithash, kjo është për shkak të konstanteve të tilla themelore fizike si konstanta e gravitetit dhe konstantet e ndërveprimeve të tjera fizike (të dobëta, elektromagnetike dhe të forta). Vlerat numerike të këtyre konstanteve janë të njohura për fizikanët. Edhe nxënësit e shkollës, duke studiuar ligjin e gravitetit universal, njihen me konstanten (konstanten) e gravitacionit. Studentët e fizikës së përgjithshme do të mësojnë gjithashtu për konstantet e tre llojeve të tjera të ndërveprimit fizik.

Kohët e fundit, astrofizikanët dhe specialistët në fushën e kozmologjisë kuptuan se janë vlerat ekzistuese të konstanteve të ndërveprimeve fizike ato që janë të nevojshme që Universi të jetë ai që është. Me konstante të tjera fizike, universi do të ishte krejtësisht i ndryshëm. Për shembull, jeta e Diellit mund të jetë vetëm 50 milion vjet (kjo është shumë e shkurtër për shfaqjen dhe zhvillimin e jetës në planetë). Ose, të themi, nëse Universi do të përbëhej vetëm nga hidrogjeni ose vetëm nga heliumi, kjo gjithashtu do ta bënte atë plotësisht të pajetë. Variantet e Universit me masat e tjera të protoneve, neutroneve, elektroneve nuk janë në asnjë mënyrë të përshtatshme për jetën në formën në të cilën ne e njohim. Llogaritjet bindin: ne kemi nevojë për grimca elementare pikërisht ashtu siç janë! Dhe dimensioni i hapësirës ka një rëndësi themelore për ekzistencën e sistemeve planetare dhe atomeve individuale (me elektrone që lëvizin rreth bërthamave). Ne jetojmë në një botë tre-dimensionale dhe nuk mund të jetojmë në një botë me dimensione pak a shumë.

Rezulton se gjithçka në Univers duket të jetë "rregulluar" në mënyrë që jeta në të të shfaqet dhe të zhvillohet! Ne, natyrisht, pikturuam një pamje shumë të thjeshtuar, sepse jo vetëm fizika, por edhe kimia dhe biologjia luajnë një rol të madh në origjinën dhe zhvillimin e jetës. Sidoqoftë, me një fizikë të ndryshme, kimia dhe biologjia mund të bëhen të ndryshme ...

Të gjitha këto konsiderata çojnë në atë që në filozofi quhet parimi antropik. Kjo është një përpjekje për të parë Universin në një dimension "dimensional të njeriut", domethënë nga pikëpamja e ekzistencës së tij. Në vetvete, parimi antropik nuk mund të shpjegojë pse universi është ashtu siç e vëzhgojmë ne. Por në një farë mase, ajo ndihmon studiuesit të formulojnë probleme të reja. Për shembull, "përshtatja" e mahnitshme e vetive themelore të Universit tonë mund të shihet si një rrethanë që dëshmon për veçantinë e Universit tonë. Dhe nga këtu, me sa duket, është një hap drejt hipotezës së ekzistencës së universeve krejtësisht të ndryshme, botëve që nuk janë absolutisht të ngjashme me tonat. Dhe numri i tyre, në parim, mund të jetë pafundësisht i madh.

Tani le të përpiqemi t'i qasemi problemit të ekzistencës së universeve të tjerë nga pikëpamja e kozmologjisë moderne, një shkencë që studion Universin në tërësi (në krahasim me kozmogoninë, e cila studion origjinën e planetëve, yjeve, galaktikave).

Mos harroni, zbulimi se Metagalaksia po zgjerohet çoi pothuajse menjëherë në hipotezën e Big Bang (shih Science and Life, No. 2, 1998). Besohet se ka ndodhur afërsisht 15 miliardë vjet më parë. Një çështje shumë e dendur dhe e nxehtë kaloi njëra pas tjetrës fazën e "Universit të nxehtë". Pra, 1 miliard vjet pas Big Bang, "protogalaxies" filluan të shfaqen nga retë e hidrogjenit dhe heliumit të formuar deri në atë kohë, dhe yjet e parë filluan të shfaqen në to. Hipoteza e "universit të nxehtë" bazohet në llogaritjet që gjurmojnë historinë e universit të hershëm nga fjalë për fjalë sekondën e parë.

Këtu është ajo që shkroi fizikani ynë i famshëm Akademiku Ya. B. Zel'dovich për këtë: "Teoria e Big Bang në aktualisht nuk ka ndonjë të metë të dukshme. Unë madje do të thoja që është po aq e besueshme dhe e saktë sa është e vërtetë që Toka rrotullohet rreth Diellit. Të dy teoritë ishin qendrore në figurën e universit të kohës së tyre, dhe të dyja kishin shumë kundërshtarë të cilët argumentuan se idetë e reja të ngulitura në to ishin absurde dhe në kundërshtim me sensin e përbashkët. Por fjalime të tilla nuk arrijnë të pengojnë suksesin e teorive të reja ".

Kjo u tha në fillim të viteve 80, kur përpjekjet e para ishin bërë tashmë për të plotësuar në mënyrë thelbësore hipotezën e një "Universi të nxehtë" me një ide të rëndësishme të asaj që ndodhi në sekondën e parë të "krijimit", kur temperatura ishte mbi 10 28 K. Bëni edhe një hap drejt "fillimit" të suksesshëm falë arritjeve të fundit në fizikën e grimcave elementare. Ishte në kryqëzimin e fizikës dhe astrofizikës që filloi të zhvillohej hipoteza e "Universit të fryrë" (shih Science and Life, No. 8, 1985). Për shkak të pazakontës së saj, hipoteza e "Universit të ënjtur" mund të renditet mjaft ndër ato më "të çmendurat". Sidoqoftë, dihet nga historia e shkencës se janë pikërisht hipoteza dhe teori të tilla që shpesh bëhen piketa të rëndësishme në zhvillimin e shkencës.

Thelbi i hipotezës së "Universit të fryrë" është se në "fillimin" Universi u zgjerua në mënyrë monstruoze me shpejtësi. Për rreth 10 -32 s, madhësia e Universit në shfaqje është rritur jo 10 herë, siç do të pritej me një zgjerim "normal", por 10 50 apo edhe 10 1000000 herë. Zgjerimi vazhdoi me një ritëm të përshpejtuar, ndërsa energjia për njësi vëllimi mbeti e pandryshuar. Shkencëtarët argumentojnë se momentet fillestare të zgjerimit u zhvilluan në një "vakum". Kjo fjalë futet këtu në thonjëza, pasi vakumi nuk ishte i zakonshëm, por i rremë, sepse është e vështirë të quhet "vakum" i zakonshëm me një densitet prej 10 77 kg / m 3! Nga një vakum i tillë i rremë (ose fizik), i cili kishte veti të mahnitshme (për shembull, presion negativ), jo një, por shumë metagalaksi (përfshirë, natyrisht, tonën) mund të ishin formuar. Dhe secila prej tyre është një mini-univers me grupin e vet të konstanteve fizike, strukturën e vet dhe veçoritë e tjera të qenësishme në të (për më shumë detaje, shihni "Toka dhe Universi" Nr. 1, 1989).

Por ku janë këta "të afërm" të Metalagalaksisë sonë? Sipas të gjitha gjasave, ata, si Universi ynë, u formuan si rezultat i fushës "fryrje" ("fusha" nga domeni francez - rajoni, sfera), në të cilën Universi shumë i hershëm u rrëzua menjëherë. Meqenëse secila zonë e tillë është fryrë në një madhësi që tejkalon madhësinë aktuale të Metagalaxy, kufijtë e tyre janë shumë larg njëri -tjetrit. Ndoshta më e vogla nga mini-universet është rreth 10 35 vjet dritë larg nesh. Kujtoni që madhësia e Metagalaksisë është "vetëm" 10 10 vite dritë! Rezulton se jo pranë nesh, por diku shumë, shumë larg njëri -tjetrit, ka botë të tjera, ndoshta plotësisht të çuditshme, sipas koncepteve tona, botë ...

Pra, është e mundur që bota në të cilën jetojmë është shumë më komplekse nga sa mendohej deri më tani. Ka të ngjarë që ajo të përbëhet nga universe të panumërta në univers. Ne ende nuk dimë praktikisht asgjë për këtë Univers të Madh, kompleks dhe çuditërisht të larmishëm. Por një gjë është e njëjtë, me sa duket, ne e dimë. Pavarësisht se sa të largëta janë mini-botët e tjera, secila prej tyre është e vërtetë. Ato nuk janë të trilluara, si disa botë tani në modë "paralele", për të cilat tani flitet shpesh nga njerëz larg shkencës.

Epo, çfarë rezulton në fund? Yjet, planetët, galaktikat, metagalaksitë të gjitha së bashku zënë vetëm vendin më të vogël në hapësirat e pakufishme të materies jashtëzakonisht të rrallë ... Dhe nuk ka asgjë tjetër në Univers? Tooshtë shumë e thjeshtë ... someshtë disi e vështirë të besohet.

Dhe astrofizikanët kanë kërkuar diçka në Univers për një kohë të gjatë. Vëzhgimet tregojnë ekzistencën e një "mase të fshehur", një lloj lënde "të errët" të padukshme. Nuk mund të shihet as me teleskopin më të fuqishëm, por shfaqet me efektin e tij gravitacional në materien e zakonshme. Kohët e fundit, astrofizikanët supozuan se në galaktikat dhe në hapësirën midis tyre, ka afërsisht të njëjtën sasi të një lënde të tillë të fshehur me atë që vërehet. Kohët e fundit, megjithatë, shumë studiues kanë arritur në një përfundim edhe më të bujshëm: materia "normale" në Universin tonë nuk është më shumë se pesë përqind, pjesa tjetër është "e padukshme".

Supozohet se 70 përqind e tyre janë struktura kuantike-mekanike, struktura vakumi të shpërndara në mënyrë të barabartë në hapësirë ​​(ata janë përgjegjës për zgjerimin e Metagalaxy), dhe 25 përqind janë objekte të ndryshme ekzotike. Për shembull, vrimat e zeza me masë të ulët, pothuajse të ngjashme me pikën; objekte shumë të zgjatura - "tela"; muret e domenit, të cilat i kemi përmendur tashmë. Por përveç objekteve të tilla, masa "e fshehur" mund të përbëhet nga klasa të tëra grimcash elementare hipotetike, për shembull, "grimca pasqyre". Astrofizikani i famshëm rus, Akademiku i Akademisë Ruse të Shkencave NS Kardashev (dikur ne të dy ishim anëtarë aktivë të rrethit astronomik në Planetariumin e Moskës) sugjeron që "bota pasqyrë" e padukshme për ne me planetët dhe yjet e saj mund të përbëhet e "grimcave të pasqyrës" ... Dhe substanca në "botën e pasqyrave" është rreth pesë herë më shumë se në tonën. Rezulton se shkencëtarët kanë disa arsye për të besuar se "bota pasqyrë" duket se përshkon tonën. Sidoqoftë, ende nuk ka qenë e mundur për ta gjetur atë.

Ideja është pothuajse përrallore, fantastike. Por kush e di, ndoshta disa prej jush - dashamirët e sotëm të astronomisë - do të bëhen studiues në shekullin e ardhshëm XXI dhe do të jenë në gjendje të zbulojnë sekretin e "universit pasqyrë".

Publikime me temë në "Shkenca dhe Jeta"

Shulga V. Lentet kozmike dhe kërkimi i materies së errët në Univers. - 1994, Nr. 2.

Royzen I. Universi midis Momentit dhe Përjetësisë. - 1996, Nr. 11, 12.

Sazhin M., Shulga V. Enigmat e telave kozmikë. - 1998, Nr. 4.