Är universum oändligt i rymden? Hur många universum finns det i universum? Oändligheten är

Det finns två alternativ: antingen är universum ändligt och har en storlek, eller oändligt och sträcker sig för alltid. Båda alternativen är tankeväckande. Hur stort är vårt universum? Allt beror på svaret på ovanstående frågor. Har astronomer försökt ta reda på detta? Naturligtvis försökte vi. Vi kan säga att de är besatta av att hitta svar på dessa frågor, och tack vare deras sökande bygger vi känsliga rymdteleskop och satelliter. Astronomer tittar in i den kosmiska mikrovågsbakgrunden, reliktstrålningen som är kvar från Big Bang. Hur kan du testa denna idé bara genom att titta på himlen?

Forskare har försökt hitta bevis för att funktioner i ena änden av gommen är associerade med funktioner i den andra, till exempel hur kanterna på en flaskomslagare ansluter till varandra. Hittills har inga bevis hittats för att himmelens kanter kan anslutas.

Mänskligt sett betyder detta att universum inte upprepar sig i 13,8 miljarder ljusår i alla riktningar. Ljus vandrar fram och tillbaka genom hela 13,8 miljarder ljusår och lämnar först universum. Universums expansion har skjutit gränserna för ljus som rymt universum med 47,5 miljarder år. Man kan säga att vårt universum är 93 miljarder ljusår över. Och detta är minimum. Kanske är detta tal 100 miljarder ljusår, eller till och med en biljon. Vi vet inte. Kanske kommer vi inte att ta reda på det. Universum kan också mycket väl vara oändligt.

Om universum verkligen är oändligt, kommer vi att få ett extremt intressant resultat som får dig att allvarligt pussla.

Så tänk dig. På en kubikmeter (sprid bara dina armar bredare) finns det ett begränsat antal partiklar som kan existera i denna region, och dessa partiklar kan ha ett begränsat antal konfigurationer, med hänsyn till deras snurrning, laddning, position, hastighet etc.

Tony Padilla från Numberphile beräknade att detta tal skulle vara tio till tionde till sjuttionde makten. Detta är ett så stort antal att det inte går att skriva ner med alla pennor i universum. Antar naturligtvis att andra livsformer inte har uppfunnit eviga pennor, eller att det inte finns någon extra dimension fylld helt med pennor. Och ändå kommer det nog inte att finnas tillräckligt med pennor.

Det finns bara 10 ^ 80 partiklar i det observerbara universum. Och detta är mycket mindre än de möjliga konfigurationerna av materia i en kubikmeter. Om universum verkligen är oändligt, kommer du så småningom att hitta en plats med en exakt kopia av vår kubikmeter utrymme. Och ju längre desto fler dubbletter.

Tänk bara, säger du. Det ena vätemolnet ser likadant ut som det andra. Men du bör veta att när du går genom platser som ser mer och mer bekanta ut kommer du så småningom att komma till en plats där du befinner dig. Och att hitta en kopia av dig själv är kanske det konstigaste som kan hända i ett oändligt universum.

När du fortsätter hittar du hela dubbletter av det observerbara universum med exakta och felaktiga kopior av dig. Vad kommer härnäst? Möjligen ett oändligt antal dubbletter av det observerbara universum. Du behöver inte ens dra in multiversen för att hitta dem. Dessa är upprepande universum inom vårt eget oändliga universum.

Det är oerhört viktigt att svara på frågan om universum är ändligt eller oändligt, eftersom något av svaren kommer att bli häpnadsväckande. Än så länge vet astronomer inte svaret. Men de tappar inte hoppet.

Du har redan träffat liknande analogier: atomer liknar solsystem, storskaliga strukturer i universum liknar neuroner i den mänskliga hjärnan, och det finns också nyfikna tillfälligheter: antalet stjärnor i en galax, galaxer i universum, atomer i en cell och celler i en levande varelse är ungefär densamma (från 10 ^ 11 till 10 ^ 14). Nästa fråga är, som Mike Paul Hughes också uttryckte det:

Är vi inte bara hjärnceller hos en större planetväsen som ännu inte är självmedveten? Hur kan vi ta reda på det? Hur kan vi testa detta?

Tro det eller ej, tanken att den totala summan av allt i universum är en intelligent varelse har funnits under mycket lång tid och är en del av begreppet Marvel Universum och det ultimata väsendet - evigheten.

Det är svårt att ge ett direkt svar på den här typen av frågor, eftersom vi inte är 100% säkra på vad medvetande och självmedvetenhet egentligen betyder. Men vi har förtroende för ett litet antal fysiska saker som kan hjälpa oss att hitta det bästa möjliga svaret på denna fråga, inklusive svar på följande frågor:

- Hur gammalt är universum?

- Hur lång tid måste olika objekt skicka signaler till varandra och ta emot signaler från varandra?

- Hur stora är de största strukturerna kopplade genom gravitationen?

- Och hur många signaler anslutna och oanslutna strukturer av olika storlekar kommer att behöva ha för att utbyta information av något slag med varandra?

Om vi ​​utför denna typ av beräkningar och sedan jämför dem med data som uppstår även i de enklaste strukturer som liknar hjärnan, kommer vi åtminstone att kunna ge det närmaste svaret på frågan om det finns var - eller det finns stora kosmiska strukturer i universum, utrustade med intelligenta förmågor.

Universum från ögonblicket Big bang har funnits i cirka 13,8 miljarder år, och sedan dess har den expanderat med en mycket snabb (men minskande) takt, och den består av cirka 68% av mörk energi, 27% av mörk materia, 4,9% av normal materia, 0,1 % från neutrinoer och cirka 0,01% från fotoner (Den angivna procentsatsen var annorlunda tidigare - i det ögonblick då materia och strålning var mer signifikant).

Eftersom ljus alltid färdas med ljusets hastighet - genom ett expanderande universum - kan vi avgöra hur många olika kommunikationer som har gjorts mellan två objekt som fångats av denna expansionsprocess.

Om vi ​​definierar "kommunikation" som den tid det tar att överföra och ta emot information i en riktning, så är detta vägen som vi kan täcka på 13,8 miljarder år:

- 1 kommunikation: upp till 46 miljarder ljusår, hela det observerbara universum;

- 10 kommunikationer: upp till 2 miljarder ljusår, eller cirka 0,001% av universum; nästa 10 miljoner galaxer.

- 100 kommunikationer: nästan 300 miljoner ljusår eller mindre än Coma -klustret, som innehåller cirka 100 000 galaxer.

- 1000 kommunikationer: 44 miljoner ljusår, nära gränserna för jungfrun, som innehåller cirka 400 galaxer.

- 100 tusen kommunikationer: 138 tusen ljusår, eller nästan hela Vintergatans längd, men inte över gränserna.

- 1 miljard kommunikation - 14 ljusår eller bara de närmaste 35 (eller så) stjärnorna och bruna dvärgarna; denna hastighet ändras när stjärnorna rör sig inom galaxen.

Vår lokala grupp har gravitationella förbindelser - den består av oss, Andromeda, Triangulum -galaxen och kanske 50 andra, mycket mindre dvärgar, och slutligen kommer de tillsammans att bilda en enda ansluten struktur flera hundratusentals ljusår (Detta kommer mer eller mindre beroende på storleken på den associerade strukturen).

De flesta grupper och kluster i framtiden kommer att möta samma öde: alla de anslutna galaxerna inuti dem tillsammans kommer att bilda en enda, gigantisk struktur med flera hundra tusen ljusår på tvärs, och denna struktur kommer att existera i cirka 110 ^ 15 år.

I det ögonblick då universums ålder kommer att vara 100 tusen gånger dess nuvarande hastighet, kommer de sista stjärnorna att använda upp sitt bränsle och störta in i mörkret, och bara mycket sällsynta bloss och kollisioner kommer att orsaka fusion igen, och detta kommer att fortsätta så länge som själva föremålen kommer inte att börja separera gravitationellt - i tidsramen från 10 ^ 17 till 10 ^ 22 år.

Dessa separata stora grupper kommer dock att flytta ifrån varandra med ökande hastighet, och därför kommer de inte att ha möjlighet att träffas eller upprätta kommunikation med varandra under en lång tid. Om vi ​​till exempel skickade en signal idag från vår plats med ljusets hastighet, kunde vi nå bara 3% av galaxerna i det för närvarande observerade universum, och resten är redan utanför vår räckvidd.

Därför är enskilda sammankopplade grupper eller kluster allt vi kan hoppas på, och de minsta, som vi - och de flesta av dem - innehåller ungefär en biljon (10 ^ 12) stjärnor, medan de största (som Coma -klustret i framtiden) innehåller cirka 10 ^ 15 stjärnor.

Men om vi vill upptäcka självmedvetenhet, då är det bästa alternativet att jämföra med den mänskliga hjärnan, som har cirka 100 miljarder (10 ^ 11) neuroner och minst 100 biljoner (10 ^ 14) neurala anslutningar, medan varje neuron blinkar cirka 200 en gång i sekunden. Om vi ​​utgår från det faktum att mänskligt liv i genomsnitt varar någonstans runt 2-3 miljarder sekunder, då erhålls många signaler för hela perioden!

Det skulle ta ett nätverk av biljoner stjärnor inom en volym på en miljon ljusår under 10 ^ 15 år bara för att få något som är jämförbart med antalet neuroner, neurala anslutningar och mängden överförda signaler i den mänskliga hjärnan. Med andra ord är dessa kumulativa siffror - för den mänskliga hjärnan och för stora, fullt bildade ändliga galaxer - i själva verket jämförbara med varandra.

Den väsentliga skillnaden är dock att neuronerna i hjärnan har anslutna och definierade strukturer, medan stjärnorna i de anslutna galaxerna eller grupperna rör sig snabbt, antingen rör sig mot varandra eller rör sig bort från varandra, vilket sker under påverkan av alla andra stjärnor och massor inuti galaxer.

Vi tror att en sådan metod för slumpmässigt urval av källor och orienteringar inte gör det möjligt att bilda några stabila signalstrukturer, men det kan vara nödvändigt eller inte. Baserat på vår kunskap om hur medvetandet uppstår (i synnerhet i hjärnan) tror jag att det helt enkelt inte finns tillräckligt med samordnad information som rör sig mellan olika formationer för att detta ska bli möjligt.

Samtidigt är det totala antalet signaler som kan delta i utbyten på galaktisk nivå under stjärnens existens attraktivt och intressant, och det indikerar närvaron av en potential i förhållande till antalet informationsutbyten som innehas av en annan sak som vi vet att hon har självmedvetenhet om.

Det är dock viktigt att notera följande: även om det vore nog skulle vår galax motsvara ett nyfött barn som föddes för bara 6 timmar sedan - inte för stort resultat. När det gäller det större medvetandet har det ännu inte dykt upp.

Dessutom kan vi säga att begreppet "evighet", som inkluderar alla stjärnor och galaxer i universum, utan tvekan är för stort, med tanke på förekomsten av mörk energi och vad vi vet om vårt universums öde.

Tyvärr är det enda sättet att testa detta antingen genom simulering (det här alternativet har sina egna inre brister) eller att sitta, vänta och titta på vad som händer. Tills ett större sinne skickar oss en uppenbar "rimlig" signal, har vi bara valet av greven av Monte Cristo: vänta och hoppas.

Ethan Siegel, grundare av Starts With A Bang -bloggen, NASA -krönikör och professor vid Lewis & Clark College.

Vi ser stjärnhimlen hela tiden. Kosmos verkar mystisk och enorm, och vi är bara en liten del av denna stora värld, mystisk och tyst.

Under hela sitt liv har mänskligheten ställt olika frågor. Vad finns där utanför vår galax? Finns det något utanför rymden? Och har rymden en gräns? Även forskare har funderat på dessa frågor länge. Är rymden oändligt? Denna artikel ger information som forskare för närvarande har.

Gränserna för det oändliga

Man tror att vårt solsystem bildades som ett resultat av Big Bang. Det inträffade på grund av den starka komprimeringen av materia och slet sönder det och sprider gaser i olika riktningar. Denna explosion födde galaxer och solsystem. Vintergatan trodde man tidigare var 4,5 miljarder år gammal. Men 2013 tillät Planck -teleskopet forskare att räkna om solsystemets ålder. Det beräknas nu vara 13,82 miljarder år gammalt.

Den mest moderna tekniken kan inte täcka hela kosmos. Även om de senaste enheterna kan fånga stjärnornas ljus 15 miljarder ljusår från vår planet! Det kan till och med vara stjärnor som redan har dött, men deras ljus reser fortfarande genom rymden.

Vårt solsystem är bara en liten del av en stor galax som kallas Vintergatan. Universumet självt innehåller tusentals sådana galaxer. Och om rymden är oändlig är okänt ...

Att universum ständigt expanderar och bildar fler och fler nya kosmiska kroppar är ett vetenskapligt faktum. Dess utseende förändras förmodligen ständigt, varför miljontals år sedan, som vissa forskare är säkra på, såg det helt annorlunda ut än det gör idag. Och om universum växer, har det definitivt gränser? Hur många universum finns bakom det? Tyvärr, ingen vet detta.

Utvidgning av utrymme

Forskare idag hävdar att rymden expanderar mycket snabbt. Snabbare än de tidigare trott. På grund av universums expansion exponerar exoplaneter och galaxer från oss i olika hastigheter. Men samtidigt är tillväxttakten densamma och enhetlig. Det är bara att dessa kroppar är på olika avstånd från oss. Således "springer" den närmaste stjärnan till solen från vår jord med en hastighet av 9 cm / s.

Nu söker forskare ett svar på en annan fråga. Vad får universum att expandera?

Mörk materia och mörk energi

Mörk materia är en hypotetisk substans. Det producerar inte energi eller ljus, men det tar upp 80% av utrymmet. Forskare gissade om förekomsten av denna svårfångade substans i rymden på 50 -talet av förra seklet. Även om det inte fanns några direkta bevis på dess existens, ökade antalet anhängare av denna teori varje dag. Kanske innehåller den ämnen som är okända för oss.

Hur kom teorin om mörk materia till? Faktum är att galaktiska kluster skulle ha kollapsat för länge sedan om bara de material som var synliga för oss utgjorde deras massa. Som ett resultat visar det sig att det mesta av vår värld representeras av en svårfångad substans som fortfarande är okänd för oss.

1990 upptäcktes den så kallade mörka energin. När allt kommer omkring trodde fysiker att tyngdkraften arbetar för att bromsa, en dag kommer universums expansion att sluta. Men båda lagen som tog till sig denna teori upptäckte plötsligt att expansionen accelererade. Tänk dig att du slänger ett äpple i luften och väntar på att det ska falla, men istället börjar det röra sig från dig. Detta tyder på att expansionen påverkas av en viss kraft, som kallades mörk energi.

Idag är forskare trötta på att argumentera om rymden är oändlig eller inte. De försöker förstå hur universum såg ut före Big Bang. Denna fråga är dock inte vettig. Tiden och rummet är ju också oändligt. Så, låt oss överväga flera teorier om forskare om rymden och dess gränser.

Oändligheten är ...

Ett sådant begrepp som "oändlighet" är ett av de mest överraskande och relativa begreppen. Det har länge varit av intresse för forskare. I den verkliga världen där vi lever har allt ett slut, inklusive livet. Därför lockar oändligheten med dess mysterium och till och med någon form av mystik. Oändligheten är svår att föreställa sig. Men det finns. Det är trots allt med dess hjälp som många problem löses, och inte bara matematiska.

Oändlighet och noll

Många forskare är övertygade om teorin om oändlighet. Men israeliska matematikern Doron Selberger delar inte sin åsikt. Han hävdar att det finns ett stort antal, och om du lägger till ett till det blir slutresultatet noll. Detta antal ligger dock så långt bortom mänskligt förstånd att dess existens aldrig kommer att bevisas. Det är på detta faktum att matematisk filosofi kallas "Ultra-Infinity".

Oändligt utrymme

Finns det en chans att lägga till två identiska nummer kommer att sluta med samma nummer? Vid första anblicken verkar detta absolut omöjligt, men om vi talar om universum ... Enligt forskarnas beräkningar, när man subtraherar från oändligheten, erhålls oändlighet. När två oändligheter läggs ihop kommer oändligheten ut igen. Men om du subtraherar oändlighet från oändlighet, kommer du troligen att få en.

Forntida forskare undrade också om det fanns en gräns i rymden. Deras logik var enkel och genial på samma gång. Deras teori uttrycks enligt följande. Föreställ dig att du har nått kanten av universum. Sträckte ut handen för gränsen. Men världens ramar har expanderat. Och så är det oändligt. Det är väldigt svårt att föreställa sig detta. Men det är ännu svårare att föreställa sig vad som finns utomlands, om det verkligen är det.

Tusentals världar

Denna teori säger att kosmos är oändligt. Den innehåller förmodligen miljoner, miljarder andra galaxer, som innehåller miljarder andra stjärnor. När allt kommer omkring, om du tänker brett, börjar allt i vårt liv om och om igen - filmer följer efter varandra, livet, som slutar i en person, börjar i en annan.

I världsvetenskap idag anses konceptet om ett multikomponentuniversum vara allmänt accepterat. Men hur många universum finns det? Ingen av oss vet detta. I andra galaxer kan det finnas helt olika himlakroppar. Dessa världar domineras av helt olika fysikaliska lagar. Men hur bevisar man deras existens experimentellt?

Detta kan endast göras genom att upptäcka interaktionen mellan vårt universum och andra. Denna interaktion sker genom någon form av maskhål. Men hur hittar du dem? Ett av de senaste antagandena från forskare säger att det finns ett sådant hål mitt i vårt solsystem.

Forskare föreslår att om rymden är oändlig, någonstans i dess vida finns det en tvilling av vår planet, och möjligen av hela solsystemet.

En annan dimension

En annan teori är att det finns gränser för kosmos storlek. Saken är att vi ser den närmaste som den var för en miljon år sedan. Längre betyder fortfarande ännu tidigare. Det är inte rymden som expanderar, rymden expanderar. Om vi ​​kan överskrida ljusets hastighet, gå utöver rymdgränsen, kommer vi att befinna oss i universums tidigare tillstånd.

Och vad är bortom denna ökända gräns? Kanske en annan dimension, utan utrymme och tid, som bara vårt medvetande kan tänka sig.

Efter att Einstein i stort sett hade slutfört sin erfarenhet av den relativistiska gravitationsteorin försökte han upprepade gånger bygga på sin egen modell av universum, som många anser vara den kanske viktigaste delen av hans arbete.

Emellertid gav Einsteins gravitationsekvation, under samma antagande om enhetlig fördelning av "materia" ("homogenitet och isotropi i rymden"), ingen flykt från kosmologiska paradoxer: "universum" visade sig vara instabilt, och för att förhindra att det dras ihop av gravitationen fann Einstein inget bättre. hur, precis som Zeliger, infogar en term till i din ekvation - samma universella så kallade kosmologiska konstant. Denna konstant uttrycker den hypotetiska kraften att avvisa stjärnor. Därför uppnås en konstant negativ krökning av rymdtid även i avsaknad av massor i relativistisk de Sitter-modellen.

Under sådana förhållanden gav lösningen av gravitationsekvationerna Einstein en ändlig värld, stängd i sig på grund av "rymdens krökning", som en sfär med begränsad radie, - en matematisk modell i form av en cylinder, där en krökt tre -dimensionellt utrymme bildar dess yta, och tiden är en oförvrängd dimension som löper längs cylinderns generatris.

Universum har blivit "gränslöst": rör sig längs en sfärisk yta, det är förståeligt, det är omöjligt att stöta på någon gräns - men ändå är det inte oändligt, men ändligt, så att ljus, som Magellan, kan gå runt det och återvända från den andra sidan. Således visar det sig att observatoriet, som observerar två olika stjärnor på motsatta sidor av himlen genom ett fantastiskt starkt teleskop, kan visa sig att se samma stjärna från sina motsatta sidor, och deras identitet kan fastställas genom några funktioner i spektrum. Så det visar sig att isoleringen av världen är tillgänglig för experimentell observation.

Baserat på en sådan modell visar det sig att världens volym, liksom massan av dess materia, visar sig vara lika med ett helt bestämt ändligt värde. Krökningsradien beror på mängden "materia" (massa) och dess sällsynta (densitet) i universum.

Kosmologer är upptagna med de stora beräkningarna av "världens radie". Enligt Einstein är det lika med 2 miljarder ljusår! För denna radie, på grund av den allmänna "rymdkrökning", finns det inga strålar och kroppar; kan inte komma ut.

Denna "moderna idé" att ersätta oändligheten med gränslös isolering, där bebrejd för slutlighet, säger "missförstånd" eftersom det inte finns några "ändliga raka linjer", uppstod åtminstone i mitten av seklet före förra året, när det utfördes av Riemann 3.

Och nu i ett och ett halvt sekel har det förklarats med liknelsen om den lärorika begränsningen av varelser som är platta, som en skugga, som kryper på en tvådimensionell boll: varken att veta höjd eller djup, kloka "platta människor" är förvånade över att upptäcka att deras värld varken har början eller slut och fortfarande är ändlig.

På grundval av detta är själva frågan: vad ligger utanför gränserna för ett slutet universum? - enligt den positivistiska vanan svarar de bara med nedlåtande ironi - som om de vore "meningslösa", eftersom sfären inte har några gränser.

När det gäller Olbers fotometriska paradox gav Einsteins statiska modell inte ens en skymt av dess upplösning, eftersom ljus alltid måste snurra i den.

Motståndet mot attraktion och avstötning innebar universums instabilitet: minsta tryck - och modellen börjar antingen expandera - och sedan sprider vår ö med stjärnor och ljus ut i det oändliga havet, världen är tom. Eller krympa - det som uppväger vad som är materiens densitet i världen.

År 1922 löste Leningrads matematiker A.A.Fridman Einstein -ekvationerna utan en kosmologisk term och fann att universum skulle expandera om densiteten i materia i rymden är mer än 2 x 10 till minus 29 grader g / cm3. Einstein höll inte direkt med Friedmans slutsatser, men 1931-1932 noterade han deras stora grundläggande betydelse. Och när de på 1920 -talet hittade de Sitter i Slifers verk indikationer på en "rödförskjutning" i spektra av nebulosor, bekräftade av Hubbles studier, och den belgiske astronomen Abbot Lemaitre föreslog, enligt Doppler, orsaken till deras divergens, vissa fysiker, inklusive Einstein, såg detta som en oväntad experimentell bekräftelse av teorin om "expanderande universum".

Att ersätta oändligheten med "gränslös" isolering är sofism. Uttrycket "rymdtidens krökning" betyder fysiskt en förändring i rymden ("krökning") av gravitationsfältet; detta erkänns direkt eller indirekt av de största experterna på Einsteins teori. Komponenterna i den metriska tensorn eller andra mätningar av "krökning" spelar rollen som newtonska potentialer i den. Således är "rymden" här helt enkelt en typ av materia - gravitationsfältet.

Detta är den vanliga begreppsförvirringen bland positivister, som går tillbaka till Platon, Hume, Maupertiuis, Clifford och Poincaré, och leder till absurditeter. Först till separationen av rymden från materien: om gravitationen inte är materia, utan bara formen av dess existens - "rymden", visar det sig att "materiens form" sträcker sig långt från "materia" (som positivisterna kallar endast massa) och där är den böjd och stängs. För det andra leder detta till representationen av "rymden" som en speciell substans - förutom materia: "rymden" bär energi och interagerar kausalt med materia. För det tredje leder detta till absurditeten i "rymden i rymden" - den vanliga oklarheten i användningen av detta ord bland positivister: "rymdets" geometri bestäms av materiens fördelning i rymden, - på en och annan plats i space ("nära massorna") "space" var krökt ...

Samtidigt kan Einsteins "universums slutande" i verkligheten innebära att endast dess individuella bildning stängs, vilket inte är något extraordinärt: slutna och stjärnsystem och planeter och organismer och molekyler och atomer och elementära partiklar. Kärnkraften sprider sig inte längre än 3 x 10 till minus 13 cm, men detta utrymme är öppet för elektromagnetiska och gravitationskrafter.

Astronomer föreslår att det finns "svarta hål" - kollapsade stjärnor med ett så starkt gravitationsfält att det inte "släpper ut" ljus. Det kan antas att det finns någonstans en gräns för spridningen av gravitationskrafter, öppen för några andra krafter. På samma sätt kan den svarta och gnistrande snöstormen av galaxer som är tillgängliga för våra teleskop vara relativt stängd - någon del av världen, som inkluderar den värld vi känner till.

Om kosmologer var klart medvetna om att vi talar om den relativa isoleringen av någon del av universum, så hade beräkningar av radien för denna del inte fått så upphetsad uppmärksamhet från mystikerna.

Genom att postulera olika ytterligare förhållanden i Newtons, Einsteins och andra gravitationsteorier, erhålls många möjliga kosmologiska modeller. Men var och en av dem beskriver tydligen bara ett begränsat område av universum. Oavsett hur mycket kognitionens framgångar inspirerar oss, är det överförenklat och felaktigt att representera hela världen enligt modellen för den erkända - en monoton hög av samma, vilket gör egenskaperna och lagarna i dess separata del absolut.

Oändligheten är i grunden okänd med ändliga medel. Varken kosmologi eller någon annan av specialvetenskaperna kan vara vetenskapen i hela den oändliga världen. Och dessutom ger sådan extrapolering också mat för olika mystiska spekulationer.

Doktor i pedagogisk vetenskap E. LEVITAN.

Blicka in i tidigare ouppnåeliga djup av universum.

En nyfiken pilgrim kom till "världens ände" och försöker se: vad finns där, bortom kanten?

Illustration för hypotesen om metagalaxier från en sönderfallande jättebubbla. Bubblan växte till enorm storlek i stadiet av universums snabba "inflation". (Bild från tidningen "Earth and Universe".)

Är det inte en konstig titel på artikeln? Är inte universum ensamt? I slutet av 1900 -talet blev det klart att bilden av universum är omåttligt mer komplicerad än den som verkade helt uppenbar för hundra år sedan. Varken jorden eller solen eller vår galax visade sig vara universums centrum. Världens geocentriska, heliocentriska och galaktocentriska system har ersatts av tanken att vi lever i en expanderande Metagalaxy (vårt universum). Det finns otaliga galaxer i den. Var och en, liksom vår, består av tiotals eller till och med hundratals miljarder stjärnor-solar. Och det finns inget centrum. Det verkar bara för invånarna i var och en av galaxerna att andra stjärnöar sprider sig från dem i alla riktningar. För flera decennier sedan kunde astronomer bara anta att någonstans finns planetsystem som liknar vårt solceller. Nu - med hög grad av säkerhet nämner de ett antal stjärnor där "protoplanetära skivor" har upptäckts (av vilka planeter kommer att bildas någon gång), och de talar med säkerhet om upptäckten av flera planetsystem.

Processen att känna universum är oändlig. Och ju längre, desto mer vågade, ibland till synes helt fantastiska, uppgifter som forskarna ställt. Så varför inte anta att astronomer en dag kommer att upptäcka andra universum? Det är trots allt ganska troligt att vår Metagalaxy inte är hela universum, utan bara en del av det ...

Det är osannolikt att moderna astronomer och till och med astronomer från en mycket avlägsen framtid någonsin kommer att kunna se andra universum med egna ögon. Och ändå har vetenskapen redan en del data som vår Metagalaxy kan visa sig vara ett av många miniuniversum.

Knappast är det någon som tvivlar på att liv och sinne bara kan uppstå, existera och utvecklas vid ett visst stadium i universums utveckling. Det är svårt att föreställa sig att någon livsform dök upp tidigare än stjärnorna och planeterna som rör sig runt dem. Och inte alla planeter, som vi vet, är lämpliga för livet. Vissa förhållanden är nödvändiga: ett ganska smalt temperaturintervall, luftens sammansättning lämplig för andning, vatten ... Solsystem i ett sådant "livets bälte" var jorden. Och vår Sol är förmodligen belägen i galaxens "livbälte" (på ett visst avstånd från dess centrum).

Således fotograferades många extremt svaga (när det gäller ljusstyrka) och avlägsna galaxer. Den ljusaste av dem lyckades överväga några detaljer: struktur, strukturella egenskaper. Ljusstyrkan för de svagaste galaxerna i bilden är 27,5 m, och punktobjekt (stjärnor) är ännu svagare (upp till 28,1 m)! Minns att med blotta ögat ser personer med god syn och under de mest gynnsamma observationsförhållandena stjärnor på cirka 6 m (dessa är 250 miljoner gånger ljusare föremål än de med en ljusstyrka på 27 m).
Sådana markbaserade teleskop, som skapas idag, är redan jämförbara i sin kapacitet med Hubble-rymdteleskopets, och på vissa sätt överträffar de till och med dem.
Vilka förutsättningar behövs för att stjärnor och planeter ska uppstå? Först och främst beror detta på sådana grundläggande fysiska konstanter som gravitationskonstanten och konstanterna för andra fysiska interaktioner (svaga, elektromagnetiska och starka). De numeriska värdena för dessa konstanter är välkända för fysiker. Även skolelever, som studerar lagen om universell gravitation, bekantar sig med konstant (konstant) gravitation. Allmänna fysikstudenter kommer också att lära sig om konstanterna i tre andra typer av fysisk interaktion.

Relativt nyligen insåg astrofysiker och specialister inom kosmologi att det är de befintliga värdena för konstanterna för fysiska interaktioner som är nödvändiga för att universum ska vara vad det är. Med andra fysiska konstanter skulle universum vara helt annorlunda. Till exempel kan solens livstid bara vara 50 miljoner år (detta är för kort för livets uppkomst och utveckling på planeter). Eller säg, om universum endast bestod av väte eller bara av helium, skulle det också göra det helt livlöst. Varianter av universum med andra massor av protoner, neutroner, elektroner är inte på något sätt lämpliga för livet i den form som vi känner till det. Beräkningar övertygar: vi behöver elementära partiklar precis som de är! Och rymdens dimension är av grundläggande betydelse för förekomsten av både planetsystem och enskilda atomer (med elektroner som rör sig runt kärnor). Vi lever i en tredimensionell värld och kunde inte leva i en värld med mer eller mindre dimensioner.

Det visar sig att allt i universum verkar vara "justerat" så att livet i det kan dyka upp och utvecklas! Vi målade naturligtvis en mycket förenklad bild, eftersom inte bara fysik, utan även kemi och biologi spelar en enorm roll i livets ursprung och utveckling. Men med en annan fysik kan både kemi och biologi bli annorlunda ...

Alla dessa överväganden leder till det som kallas den antropiska principen i filosofin. Detta är ett försök att se universum i en "mänsklig-dimensionell" dimension, det vill säga ur dess existens synvinkel. I sig kan den antropiska principen inte förklara varför universum är som vi observerar det. Men till viss del hjälper det forskare att formulera nya problem. Till exempel kan den fantastiska "passformen" hos våra universums grundläggande egenskaper ses som en omständighet som vittnar om det unika i vårt universum. Och härifrån verkar det vara ett steg till hypotesen om att det finns helt olika universum, världar som absolut inte liknar våra. Och deras antal kan i princip vara obegränsat stort.

Låt oss nu försöka närma oss problemet med förekomsten av andra universum ur den moderna kosmologins synvinkel, en vetenskap som studerar universum som helhet (i motsats till kosmogoni, som studerar ursprunget till planeter, stjärnor, galaxer).

Kom ihåg att upptäckten att Metagalaxen expanderar ledde nästan omedelbart till Big Bang -hypotesen (se Science and Life, nr 2, 1998). Det antas ha inträffat för cirka 15 miljarder år sedan. En mycket tät och het materia passerade genom den ena etappen efter den andra av det "heta universum". Så 1 miljard år efter Big Bang började "protogalaxier" dyka upp från molnen av väte och helium som bildades vid den tiden, och de första stjärnorna började dyka upp i dem. "Heta universums" hypotes är baserad på beräkningar som spårar det tidiga universums historia från bokstavligen den första sekunden.

Här är vad vår berömda fysiker akademiker Ya. B. Zel'dovich skrev om detta: "The Big Bang -teorin i för närvarande har inga märkbara nackdelar. Jag skulle till och med säga att det är lika tillförlitligt etablerat och korrekt som det är sant att jorden kretsar runt solen. Båda teorierna var centrala i bilden av deras tids universum, och båda hade många motståndare som hävdade att de nya idéerna inbäddade i dem var absurda och stred mot sunt förnuft. Men sådana tal hindrar inte framgången för nya teorier. "

Detta sades i början av 80 -talet, när de första försöken redan gjordes för att väsentligt komplettera hypotesen om ett "hett universum" med en viktig uppfattning om vad som hände i den första sekunden av "skapelsen", när temperaturen var över 10 28 K. Ta ytterligare ett steg till att "början" lyckades tack vare de senaste prestationerna inom elementär partikelfysik. Det var vid korsningen av fysik och astrofysik som "svällande universums" hypotes började utvecklas (se Science and Life, nr 8, 1985). Genom sin ovanlighet kan "svällande universums" hypotes vara ganska rankad bland de mest "galna". Det är dock känt från vetenskapshistorien att det är just sådana hypoteser och teorier som ofta blir viktiga milstolpar i vetenskapens utveckling.

Kärnan i "svällande universum" -hypotesen är att universum vid "allra första början" expanderade oerhört snabbt. Under några 10 -32 sekunder har storleken på det framväxande universum inte vuxit 10 gånger, vilket man kan förvänta sig med en "normal" expansion, utan 10 50 eller till och med 10 1000000 gånger. Expansionen skedde i en accelererad takt, medan energin per volymsenhet förblev oförändrad. Forskare hävdar att de första expansionsmomenten ägde rum i ett "vakuum". Detta ord är här med citattecken, eftersom vakuumet inte var vanligt, men falskt, eftersom det är svårt att kalla vanligt "vakuum" med en densitet av 10 77 kg / m 3! Från ett sådant falskt (eller fysiskt) vakuum, som hade fantastiska egenskaper (till exempel undertryck), kunde inte en, utan många metagalaxier (inklusive naturligtvis vårt) ha bildats. Och var och en av dem är ett miniuniversum med sin egen uppsättning fysiska konstanter, dess struktur och andra särdrag som finns i det (för mer information se "Jorden och universum" nr 1, 1989).

Men var är dessa "släktingar" till vår Metagalaxy? Med all sannolikhet bildades de, liksom vårt universum, som ett resultat av den "uppblåsbara" domänen ("domäner" från den franska domänen - region, sfär), till vilket det mycket tidiga universum omedelbart kraschade. Eftersom varje sådant område har svullnat till en storlek som överstiger Metagalaxens nuvarande storlek, tas deras gränser bort från varandra med stora avstånd. Kanske är det närmaste av miniuniverserna på ett avstånd av cirka 10 35 ljusår från oss. Minns att storleken på Metagalaxy "bara" är 10 10 ljusår! Det visar sig att det inte finns bredvid oss, utan någonstans väldigt, väldigt långt från varandra, det finns andra, förmodligen helt besynnerliga, enligt våra koncept, världar ...

Så det är möjligt att världen vi lever i är mycket mer komplex än hittills antagits. Det är troligt att det består av otaliga universum i universum. Vi vet fortfarande praktiskt taget ingenting om detta stora universum, komplext och förvånansvärt varierat. Men en sak är likadant, det verkar vi veta. Oavsett hur avlägsna andra mini-världar är, är var och en av dem verkliga. De är inte fiktiva, som vissa fashionabla nu "parallella" världar, som nu ofta talas om av människor långt ifrån vetenskapen.

Tja, vad blir det till slut? Stjärnor, planeter, galaxer, metagalaxier upptar tillsammans bara den minsta platsen i de gränslösa vidderna av extremt sällsynt materia ... Och det finns inget annat i universum? Det är för enkelt ... Det är på något sätt till och med svårt att tro.

Och astrofysiker har letat efter något i universum länge. Observationer indikerar förekomsten av en "dold massa", någon form av osynlig "mörk" materia. Det kan inte ses ens med det mest kraftfulla teleskopet, men det manifesterar sig genom sin gravitationseffekt på vanlig materia. På senare tid antog astrofysiker att det i galaxer och i utrymmet mellan dem finns ungefär lika mycket dold materia som det observeras. På senare tid har dock många forskare kommit till en ännu mer sensationell slutsats: "normal" materia i vårt universum är inte mer än fem procent, resten är "osynlig".

Det antas att 70 procent av dem är kvantmekaniska, vakuumstrukturer jämnt fördelade i rymden (de är ansvariga för Metagalaxens expansion) och 25 procent är olika exotiska objekt. Till exempel svarta hål med låg massa, nästan spetsliknande; mycket utsträckta föremål - "strängar"; domänväggar, som vi redan har nämnt. Men bortsett från sådana objekt kan den "dolda" massan bestå av hela klasser av hypotetiska elementära partiklar, till exempel "spegelpartiklar". Den berömda ryska astrofysikern, akademiker vid Ryska vetenskapsakademin NS Kardashev (en gång i tiden var vi båda aktiva medlemmar i den astronomiska kretsen vid Moskvas planetarium) föreslår att "spegelvärlden" osynlig för oss med dess planeter och stjärnor kan bestå av "spegelpartiklar" ... Och substansen i "spegelvärlden" är ungefär fem gånger mer än i vår. Det visar sig att forskare har någon anledning att tro att "spegelvärlden" verkar genomsyra vår. Det har dock ännu inte varit möjligt att hitta den.

Idén är nästan fantastisk, fantastisk. Men vem vet, kanske några av er - dagens astronomiälskare - kommer att bli forskare under det kommande XXI -talet och kommer att kunna avslöja "spegeluniversets" hemlighet.

Publikationer om ämnet i "Science and Life"

Shulga V. Kosmiska linser och sökandet efter mörk materia i universum. - 1994, nr 2.

Royzen I. Universum mellan ögonblick och evighet. - 1996, nr 11, 12.

Sazhin M., Shulga V. Gåtor om kosmiska strängar. - 1998, nr 4.