Πόσο μεγάλο είναι ολόκληρο το μη παρατηρήσιμο σύμπαν; Πώς μοιάζει το σύμπαν; Πώς μοιάζει ολόκληρο το σύμπαν.

Μια προσομοίωση της μεγάλης κλίμακας δομής του σύμπαντος δείχνει περίπλοκες, μη επαναλαμβανόμενες συστάδες. Αλλά από την άποψή μας, μπορούμε να δούμε τον πεπερασμένο όγκο του Σύμπαντος. Τι βρίσκεται πέρα \u200b\u200bαπό αυτό;

Πριν από 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια, το σύμπαν που γνωρίζουμε ξεκίνησε με το Big Bang. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, ο χώρος επεκτάθηκε, η ύλη γνώρισε βαρυτική έλξη και, ως αποτέλεσμα, έχουμε το Σύμπαν που παρατηρούμε σήμερα. Αλλά ακόμα κι αν είναι τεράστιο, οι παρατηρήσεις μας έχουν όρια. Σε μια ορισμένη απόσταση, οι γαλαξίες εξαφανίζονται, τα αστέρια εξασθενούν και δεν λαμβάνουμε σήματα από μακρινά μέρη του Σύμπαντος. Και τι είναι πέρα \u200b\u200bαπό αυτό το όριο; Αυτή την εβδομάδα ένας αναγνώστης ρωτά:

Εάν το Σύμπαν είναι πεπερασμένο σε όγκο, πού είναι το όριό του; Μπορείς να την πλησιάσεις; Πώς θα μοιάζει;

Στην άμεση γειτνίαση μας, το σύμπαν είναι γεμάτο αστέρια. Εάν πετάξετε πάνω από 100.000 έτη φωτός, μπορείτε να αφήσετε τον Γαλαξία σας. Πίσω είναι μια θάλασσα γαλαξιών - ίσως δύο τρισεκατομμύρια μέσα στο παρατηρήσιμο σύμπαν. Υπάρχει ένας τεράστιος αριθμός από ποικιλίες, σχήματα, μεγέθη και μάζες. Αλλά κοιτάζοντας πιο απομακρυσμένους γαλαξίες, μπορείτε να δείτε κάτι ασυνήθιστο: όσο πιο μακριά είναι ένας γαλαξίας, τόσο πιο πιθανό θα είναι μικρότερο σε μέγεθος και μάζα και τα αστέρια του θα έλκονται προς το μπλε περισσότερο από τους κοντινότερους γαλαξίες.

Πώς οι γαλαξίες διαφέρουν σε διαφορετικούς χρόνους στην ιστορία του σύμπαντος

Αυτό έχει νόημα αν το σύμπαν έχει αρχή: γενέθλια. Αυτό ακριβώς ήταν το Big Bang, την ημέρα που γεννήθηκε το σύμπαν που γνωρίζουμε. Η εποχή ενός γαλαξία που βρίσκεται σχετικά κοντά στο δικό μας συμπίπτει με την εποχή μας. Αλλά κοιτάζοντας έναν γαλαξία δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά, βλέπουμε φως που έπρεπε να ταξιδέψει δισεκατομμύρια χρόνια πριν φτάσει στα μάτια μας. Η εποχή του γαλαξία, το φως του οποίου χρειάστηκε 13 δισεκατομμύρια χρόνια για να φτάσει σε εμάς, πρέπει να είναι μικρότερη από ένα δισεκατομμύριο χρόνια, και αν κοιτάξουμε περισσότερο στο διάστημα, στην πραγματικότητα κοιτάμε το παρελθόν.

Σύνθετο eXtreme Deep Field του Hubble από υπεριώδες, ορατό και υπέρυθρο φως - η μεγαλύτερη εικόνα του απομακρυσμένου σύμπαντος που κυκλοφόρησε ποτέ

Πάνω είναι μια εικόνα του έργου Hubble eXtreme Deep Field (XDF), η βαθύτερη εικόνα του απομακρυσμένου σύμπαντος. Δείχνει χιλιάδες γαλαξίες σε πολύ διαφορετικές αποστάσεις από εμάς και μεταξύ μας. Αλλά με απλό χρώμα, δεν μπορείτε να δείτε ότι ένα συγκεκριμένο φάσμα σχετίζεται με κάθε γαλαξία, στον οποίο σύννεφα αερίου απορροφούν φως πολύ συγκεκριμένων μηκών κύματος, χάρη στην απλή φυσική του ατόμου. Με την επέκταση του σύμπαντος, αυτό το μήκος τεντώνεται, έτσι οι πιο απομακρυσμένοι γαλαξίες μας φαίνονται πιο κόκκινοι. Αυτή η φυσική μας επιτρέπει να κάνουμε υποθέσεις σχετικά με την απόσταση από αυτές και όταν βάζουμε αυτές τις αποστάσεις, αποδεικνύεται ότι οι πιο απομακρυσμένοι γαλαξίες είναι οι νεότεροι και οι μικρότεροι.

Πίσω από τους γαλαξίες, θα πρέπει να υπάρχουν τα πρώτα αστέρια, και μετά τίποτα εκτός από ουδέτερο αέριο - όταν το Σύμπαν δεν είχε χρόνο να τραβήξει την ύλη σε δομές αρκετά πυκνές για να σχηματίσουν αστέρια. Έχοντας περάσει πριν από μερικά εκατομμύρια χρόνια, θα δούμε ότι η ακτινοβολία στο Σύμπαν ήταν τόσο ζεστή που ουδέτερα άτομα δεν μπορούσαν να σχηματιστούν εκεί, πράγμα που σημαίνει ότι τα φωτόνια αναπηδούσαν συνεχώς από φορτισμένα σωματίδια. Όταν σχηματίστηκαν τα ουδέτερα άτομα, αυτό το φως έπρεπε να πάει σε ευθεία γραμμή και να πάει για πάντα, αφού δεν επηρεάζεται από τίποτα άλλο από την επέκταση του σύμπαντος. Η ανακάλυψη αυτής της υπολειμματικής λάμψης - η λείψανα ακτινοβολία - πριν από περισσότερα από 50 χρόνια ήταν η τελική επιβεβαίωση του Big Bang.

Ένα συστηματικό διάγραμμα της ιστορίας του σύμπαντος που περιγράφει τον ιονισμό. Πριν από το σχηματισμό των άστρων και των γαλαξιών, το σύμπαν ήταν γεμάτο με ουδέτερα άτομα που εμπόδισαν το φως. Και παρόλο που το μεγαλύτερο μέρος του σύμπαντος υποβλήθηκε σε ιονικοποίηση μόνο μετά από 550 εκατομμύρια χρόνια, ορισμένες πιο τυχερές περιοχές ουσιαστικά επανασυνδέθηκαν νωρίτερα από αυτήν την εποχή.

Από την τρέχουσα τοποθεσία μας, μπορούμε να κοιτάξουμε προς οποιαδήποτε κατεύθυνση και να δούμε την ίδια πορεία κοσμικής ιστορίας. Σήμερα, 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια μετά το Big Bang, έχουμε τους γαλαξίες και τα αστέρια που γνωρίζουμε. Οι γαλαξίες ήταν μικρότεροι, πιο μπλε, νεότεροι και λιγότερο ανεπτυγμένοι. Πριν από αυτό υπήρχαν τα πρώτα αστέρια και πριν από αυτό υπήρχαν μόνο ουδέτερα άτομα. Πριν από ουδέτερα άτομα υπήρχε ιονισμένο πλάσμα και πριν - ελεύθερα πρωτόνια και νετρόνια, η αυθόρμητη εμφάνιση ύλης και αντιύλης, ελεύθερα κουάρκ και γλουόνια, όλα τα ασταθή σωματίδια του Standard Model και, τέλος, την ίδια στιγμή της Μεγάλης Έκρηξης. Το να κοιτάς όλο και πιο μακρινές αποστάσεις είναι σαν να κοιτάς το παρελθόν.

Αναπαράσταση του καλλιτέχνη με τη μορφή λογαριθμικής αντίληψης του παρατηρήσιμου σύμπαντος. Οι γαλαξίες ακολουθούνται από δομή μεγάλης κλίμακας και ζεστό, πυκνό πλάσμα Big Bang στην πίσω αυλή. Το άκρο είναι ένα περίγραμμα μόνο στο χρόνο.

Ενώ αυτό καθορίζει το παρατηρήσιμο σύμπαν μας - με το θεωρητικό όριο του Big Bang - δεν θα είναι πραγματικό όριο του διαστήματος. Είναι απλά ένα όριο στο χρόνο. υπάρχουν όρια σε αυτό που μπορούμε να δούμε, καθώς η ταχύτητα του φωτός επέτρεψε στις πληροφορίες να ταξιδέψουν μόνο 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια από το καυτό Big Bang. Αυτή η απόσταση είναι πάνω από 13,8 δισεκατομμύρια έτη φωτός καθώς το ύφασμα του Σύμπαντος έχει επεκταθεί (και συνεχίζει να επεκτείνεται), αλλά εξακολουθεί να είναι πεπερασμένο. Τι γίνεται όμως με το χρόνο πριν από το Big Bang; Τι θα δείτε αν κάνατε κάπως ένα δευτερόλεπτο προτού το Σύμπαν κατέχει τις υψηλότερες ενέργειες, ήταν πυκνό, ζεστό, γεμάτο ύλη, αντιύλη και ακτινοβολία;

Ο πληθωρισμός έχει δώσει ένα καυτό Big Bang και έχει δημιουργήσει το παρατηρήσιμο σύμπαν στο οποίο έχουμε πρόσβαση. Οι διακυμάνσεις του πληθωρισμού έχουν φυτέψει σπόρους που έχουν αναπτυχθεί στη δομή που έχει σήμερα.

Θα βρείτε μια κατάσταση κοσμικού πληθωρισμού, στην οποία το σύμπαν επεκτάθηκε πολύ γρήγορα, και στην οποία κυριαρχούσε η ίδια η ενέργεια στο διάστημα. Ο χώρος αυτή τη στιγμή επεκτάθηκε εκθετικά, επεκτάθηκε σε επίπεδη κατάσταση, απέκτησε τις ίδιες ιδιότητες σε όλα τα μέρη, τα σωματίδια που υπήρχαν τότε ήταν διασκορπισμένα σε διαφορετικές κατευθύνσεις και οι διακυμάνσεις που ενυπάρχουν στα κβαντικά πεδία απλώθηκαν σε όλο το Σύμπαν. Όταν ο πληθωρισμός έληξε εκεί που είμαστε, ένα καυτό Big Bang γέμισε το σύμπαν με ύλη και ακτινοβολία και γεννήθηκε εκείνο το μέρος του σύμπαντος - το παρατηρήσιμο σύμπαν - που βλέπουμε σήμερα. Και τώρα, 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια αργότερα, έχουμε ό, τι έχουμε.

Το παρατηρήσιμο σύμπαν μπορεί να εκτείνεται σε 46 δισεκατομμύρια έτη φωτός προς όλες τις κατευθύνσεις από την άποψή μας, αλλά υπάρχουν σίγουρα περισσότερα μη παρατηρήσιμα μέρη του σύμπαντος, ίσως ακόμη και ένας άπειρος αριθμός, παρόμοιος με αυτόν στον οποίο είμαστε.

Η τοποθεσία μας δεν είναι διαφορετική, ούτε στο διάστημα ούτε στο χρόνο. Αυτό που βλέπουμε 46 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά δεν δίνει ιδιαίτερο νόημα σε αυτό το όριο ή σε αυτήν την τοποθεσία. Είναι απλώς ένας περιορισμός του οπτικού μας πεδίου. Αν μπορούσαμε κάπως να τραβήξουμε μια φωτογραφία ολόκληρου του σύμπαντος, που εκτείνεται πέρα \u200b\u200bαπό το παρατηρήσιμο όριο, καθώς έγινε 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια μετά το Big Bang, όλα θα μοιάζουν με το πλησιέστερο μέρος μας. Θα είχε ένα μεγάλο κοσμικό δίκτυο γαλαξιών, σμήνων, γαλαξιακών νημάτων, κοσμικών κενών που εκτείνονται πέρα \u200b\u200bαπό τη σχετικά μικρή περιοχή που είναι ορατή σε εμάς. Κάθε παρατηρητής σε οποιοδήποτε μέρος θα βλέπει το Σύμπαν, πολύ παρόμοιο με αυτό που βλέπουμε από την άποψή μας.

Μία από τις πιο μακρινές παρατηρήσεις του Σύμπαντος δείχνει κοντινά αστέρια και γαλαξίες, αλλά οι γαλαξίες από τις εξωτερικές περιοχές φαίνονται νεότεροι και λιγότερο εξελιγμένοι. Από την άποψή τους, είναι 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια, και είναι πιο ανεπτυγμένα, αλλά τους φαινόμαστε όπως ήμασταν πριν από δισεκατομμύρια χρόνια

Οι μεμονωμένες λεπτομέρειες θα ήταν διαφορετικές, όπως και οι λεπτομέρειες του ηλιακού μας συστήματος, του Galaxy, της τοπικής ομάδας κ.λπ. από τις λεπτομέρειες ενός άλλου παρατηρητή. Όμως το Σύμπαν δεν είναι περιορισμένο σε όγκο - μόνο το μέρος που παρατηρούμε είναι περιορισμένο. Ο λόγος για αυτό είναι η χρονική γραμμή - το Big Bang - που μας χωρίζει από τα υπόλοιπα. Μπορούμε να το πλησιάσουμε μόνο με τηλεσκόπια που εξετάζουν τις πρώτες μέρες του σύμπαντος, και θεωρητικά. Μέχρι να καταλάβουμε πώς να ξεγελάσουμε το ρεύμα σε μία κατεύθυνση, αυτή θα είναι η μόνη μας προσέγγιση για την κατανόηση των «συνόρων» του σύμπαντος. Αλλά δεν υπάρχουν όρια στο διάστημα. Από όσο γνωρίζουμε, κάποιος στην άκρη του παρατηρήσιμου σύμπαντός μας θα μας έβλεπε ακριβώς στην άκρη του παρατηρήσιμου σύμπαντός του!

Για πρώτη φορά, οι επιστήμονες έχουν λάβει σοβαρές ενδείξεις ότι υπάρχουν πολλά ακόμη

Τα μυστικά του ουράνιου χάρτη

Εμπνευσμένοι από την αίσθηση δεδομένων από τον δορυφόρο Planck της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος, οι επιστήμονες δημιούργησαν τον ακριβέστερο χάρτη του φόντου των μικροκυμάτων - τη λεγόμενη ακτινοβολία υπολειμμάτων, που διατηρείται από την αρχή του σύμπαντος - και είδαν περισσότερα από παράξενα ίχνη.

Πιστεύεται ότι αυτή η ηχητική ακτινοβολία, η οποία είναι γεμάτη με χώρο, είναι ηχώ του Big Bang - όταν πριν από 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια κάτι απίστευτα μικροσκοπικό και απίστευτα πυκνό ξαφνικά «εξερράγη», επεκτάθηκε και μετατράπηκε στον κόσμο γύρω μας. Δηλαδή, στο Σύμπαν μας.

Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο πραγματοποιήθηκε η «πράξη της δημιουργίας» δεν θα λειτουργήσει με όλη την επιθυμία. Μόνο με τη βοήθεια μιας πολύ μακρινής αναλογίας, μπορεί κανείς να φανταστεί ότι κάτι μουρμούρισε και φεύγει και παρασύρθηκε. Αλλά υπήρχε είτε «ηχώ», είτε «αντανάκλαση», ή κάποια απορρίμματα. Αυτοί ήταν που δημιούργησαν ένα μωσαϊκό, το οποίο φαίνεται στον χάρτη, όπου οι φωτεινές ("καυτές") περιοχές αντιστοιχούν σε πιο ισχυρή ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Και αντίστροφα.

Τα «καυτά» και «κρύα» σημεία του φόντου μικροκυμάτων πρέπει να εναλλάσσονται ομοιόμορφα. Όμως, ο χάρτης δείχνει ότι δεν υπάρχει διατεταγμένη διανομή. Πολύ πιο ισχυρή ακτινοβολία λειψάνων προέρχεται από το νότιο τμήμα του ουρανού παρά από τη βόρεια. Και αυτό που είναι εντελώς εκπληκτικό: το μωσαϊκό είναι γεμάτο με σκοτεινά κενά - μερικές τρύπες και εκτεταμένα κενά, η εμφάνιση των οποίων δεν μπορεί να εξηγηθεί από την άποψη της σύγχρονης φυσικής.

Οι γείτονες αισθάνονται τον εαυτό τους

Το 2005, η θεωρητική φυσική Laura Mersini-Houghton του Πανεπιστημίου της Βόρειας Καρολίνας στο Chapel Hill και ο συνάδελφός της Richard Holman, καθηγητής στο Carnegie Mellon Πανεπιστήμιο) προέβλεψε την ύπαρξη ανωμαλιών στο υπόβαθρο μικροκυμάτων. Και υπέθεσαν ότι προέκυψαν λόγω του γεγονότος ότι το Σύμπαν μας επηρεάζεται από άλλα Σύμπαντα που βρίσκονται κοντά. Ομοίως, λεκέδες στην οροφή του διαμερίσματός σας από γείτονες που «διέρρευσαν», οι οποίοι αισθάνθηκαν τον εαυτό τους από τέτοιες οπτικές ανωμαλίες του «φόντου γύψου».

Στον προηγούμενο - λιγότερο σαφή - χάρτη, που συγκεντρώθηκε από δεδομένα από τον ανιχνευτή WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) της NASA, που πετά από το 2001, δεν ήταν ορατό τίποτα πραγματικά από το συνηθισμένο. Μερικές συμβουλές. Και τώρα η εικόνα είναι καθαρή. Και εντυπωσιακό. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, οι παρατηρούμενες ανωμαλίες σημαίνουν ακριβώς ότι το σύμπαν μας δεν είναι μόνο του. Άλλοι είναι αμέτρητοι.

Η Λόρα και ο Ρίτσαρντ δεν είναι μόνοι στις απόψεις τους Για παράδειγμα, ο Stephen Feeney του University College London είδε τουλάχιστον τέσσερα ασυνήθιστα "κρύα" κυκλικά σημεία σε μια εικόνα του φόντου μικροκυμάτων, την οποία ονόμαζε "μώλωπες". Και τώρα αποδεικνύει ότι αυτές οι "μώλωπες" προήλθαν από τα άμεσα χτυπήματα γειτονικών Σύμπαντων.

Κατά τη γνώμη του, Stefanna, τα Σύμπαντα αναδύονται και εξαφανίζονται σαν φυσαλίδες ατμού σε ένα βραστό υγρό. Και όταν αναδυθούν, συγκρούονται. Και αναπηδούν, αφήνοντας ίχνη.

Πού τα παίρνει;

Πριν από λίγα χρόνια, μια ομάδα της NASA με επικεφαλής τον αστροφυσικό Alexander Kashlinsky ανακάλυψε περίεργη συμπεριφορά σε περίπου 800 απομακρυσμένες ομάδες γαλαξιών. Αποδείχθηκε ότι όλοι πετούν προς την ίδια κατεύθυνση - προς ένα συγκεκριμένο μέρος του διαστήματος - με ταχύτητα 1000 χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο. Αυτό το καθολικό κίνημα ονομάστηκε "Dark Stream".

Αποκαλύφθηκε πρόσφατα ότι το "Dark Stream" καλύπτει έως και 1400 γαλαξιακές συστάδες. Και τους μεταφέρει σε μια περιοχή που βρίσκεται κάπου κοντά στα σύνορα του σύμπαντος μας. Γιατί συνέβη? Ή εκεί - πέρα \u200b\u200bαπό τα όρια, απρόσιτα στις παρατηρήσεις - υπάρχει κάποια απίστευτα τεράστια μάζα, που προσελκύει την ύλη. Που είναι απίθανο. Είτε οι γαλαξίες απορροφούνται σε άλλο σύμπαν.

Πετώντας από κόσμο σε κόσμο

Είναι δυνατόν να περάσουμε από το Σύμπαν μας σε κάποιο άλλο; Ή οι γείτονες χωρίζονται από κάποιο ανυπέρβλητο εμπόδιο;

Το εμπόδιο είναι ξεπερασμένο, - λένε ο καθηγητής Thibault Damour από το Γαλλικό Ινστιτούτο Προηγμένης Επιστημονικής Έρευνας (Institut des Hautes E "tudes Scientifiques - IHE" S) και ο συνάδελφός του, Διδάκτωρ Φυσικής και Μαθηματικών Σεργκέι Σολοντουχίν από το Ινστιτούτο Φυσικής Σχολής της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών (FIAN) , που εργάζεται τώρα στο Γερμανικό Διεθνές Πανεπιστήμιο της Βρέμης (International University Bremen). Σύμφωνα με τους επιστήμονες, υπάρχουν αποσπάσματα που οδηγούν σε άλλους κόσμους. Από το εξωτερικό - αυτά τα περάσματα - μοιάζουν ακριβώς με "μαύρες τρύπες". Αλλά στην πραγματικότητα δεν είναι.

Οι σήραγγες που συνδέουν τα μακρινά μέρη του σύμπαντός μας ονομάζονται σκουληκότρυπες από ορισμένους αστροφυσικούς και σκουληκότρυπες από άλλους. Η ουσία είναι ότι, αφού βυθιστείτε σε μια τέτοια τρύπα, μπορείτε σχεδόν αμέσως να εμφανιστεί κάπου σε έναν άλλο γαλαξία, που βρίσκεται σε απόσταση εκατομμυρίων, αν όχι δισεκατομμυρίων ετών φωτός. Τουλάχιστον θεωρητικά, ένα τέτοιο ταξίδι είναι δυνατό στο σύμπαν μας. Και αν πιστεύετε ότι ο Νταμούρ και ο Σολοντούχιν, τότε μπορείτε να αναδυθείτε ακόμη περισσότερο - σε ένα εντελώς διαφορετικό σύμπαν. Η επιστροφή δεν είναι κλειστή.

Οι επιστήμονες με υπολογισμούς παρουσίασαν πώς θα έπρεπε να φαίνονται οι "σκουληκότρυπες", οδηγώντας ακριβώς σε γειτονικά σύμπαντα. Και αποδείχθηκε ότι τέτοια αντικείμενα δεν διαφέρουν ιδιαίτερα από τις ήδη γνωστές «μαύρες τρύπες». Και συμπεριφέρονται με τον ίδιο τρόπο - απορροφούν την ύλη, παραμορφώνουν το ύφασμα του χωροχρόνου.

Η μόνη σημαντική διαφορά: μπορείτε να περάσετε από την "τρύπα". Και μείνε ολόκληρος. Και η "μαύρη τρύπα" θα σκίσει το πλοίο που πλησιάζει σε άτομα με το τερατώδες βαρυτικό πεδίο του.

Δυστυχώς, οι Thibault και Solodukhin δεν ξέρουν πώς να διακρίνουν με ακρίβεια μια «μαύρη τρύπα» από μια «σκουληκότρυπα» από μια μεγάλη απόσταση. Λένε ότι θα αποκαλυφθεί μόνο κατά τη διαδικασία βύθισης στο αντικείμενο.

Είναι αλήθεια ότι η ακτινοβολία προέρχεται από "μαύρες τρύπες" - τη λεγόμενη ακτινοβολία Hawking. Και οι «σκουληκότρυπες» δεν εκπέμπουν τίποτα. Αλλά η ακτινοβολία είναι τόσο μικρή που είναι απίστευτα δύσκολο να την καταγράψουμε στο πλαίσιο άλλων πηγών.

Δεν είναι ακόμα ξεκάθαρο και πόσο καιρό θα χρειαστεί να πηδήξουμε σε ένα άλλο σύμπαν. Ίσως ένα δευτερόλεπτο, ίσως δισεκατομμύρια χρόνια.

Και το πιο εκπληκτικό πράγμα: σύμφωνα με τους επιστήμονες, οι «σκουληκότρυπες» μπορούν να δημιουργηθούν τεχνητά - στο Large Hadron Collider (LHC), συγκρούοντας σωματίδια σε μια ενέργεια που είναι πολλές φορές υψηλότερη από το τρέχον επίπεδο. Δηλαδή, δεν θα σχηματιστούν «μαύρες τρύπες», οι οποίες φοβήθηκαν ακόμη και πριν από την έναρξη των πειραμάτων για τη μοντελοποίηση του Big Bang, αλλά θα ανοίξουν οι «σκουληκότρυπες». Πόσο τρομακτική είναι η συγκεκριμένη εξέλιξη των γεγονότων, οι φυσικοί δεν έχουν εξηγήσει ακόμη. Αλλά η ίδια η προοπτική δημιουργίας μιας εισόδου σε ένα άλλο σύμπαν φαίνεται δελεαστική.

BTW

Ζούμε μέσα σε μια μπάλα ποδοσφαίρου

Μέχρι πρόσφατα, οι επιστήμονες έχουν προτείνει πολλές επιλογές για τη μορφή του κόσμου μας: από μια φούσκα-μπάλες, έως ένα ντόνατ-δακτύλιο, ένα παραβολικό. Ή ακόμα και ... κύπελλα με λαβή. Λοιπόν, δεν μπορείτε να δείτε από τη Γη πώς φαίνεται το σύμπαν από έξω. Ωστόσο, τώρα, αφού εξέτασε προσεκτικά την εικόνα της κατανομής της λείψανα ακτινοβολίας, οι αστροφυσικοί κατέληξαν στο συμπέρασμα: το Σύμπαν είναι σαν μια μπάλα ποδοσφαίρου, "ραμμένη" από πεντάγωνα - δωδεκαετρόνια, με την επιστημονική έννοια.

«Η μπάλα, φυσικά, είναι τεράστια», λέει ο Ντάγκλας Σκοτ \u200b\u200bτου Πανεπιστημίου της Βρετανικής Κολομβίας (Καναδάς), «αλλά δεν είναι αρκετό για να το θεωρήσει άπειρο.

Οι επιστήμονες αναφέρονται και πάλι στην παράξενη κατανομή των «κρύων» και «καυτών» περιοχών. Και πιστεύεται ότι ένα "μοτίβο" αυτής της κλίμακας θα μπορούσε να προκύψει μόνο σε ένα σύμπαν περιορισμένου μεγέθους. Από τους υπολογισμούς προκύπτει: από άκρη σε άκρη μόνο 70 δισεκατομμύρια έτη φωτός.

Και τι είναι πέρα \u200b\u200bαπό την άκρη; Προτιμούν να μην το σκέφτονται. Εξηγήστε ότι ο χώρος είναι σαν να είναι κλειστός από μόνος του. Και η "μπάλα" στην οποία ζούμε φαίνεται να είναι "καθρέφτης" από μέσα. Και αν στείλετε μια ακτίνα από τη Γη προς οποιαδήποτε κατεύθυνση, τότε σίγουρα θα επανέλθει κάποια μέρα. Και ορισμένες από τις ακτίνες φέρεται να έχουν ήδη επιστρέψει, αντανακλώνται από το "άκρο του καθρέφτη" Και περισσότερες από μία φορές. Όπως, από αυτό οι αστρονόμοι βλέπουν μερικούς (τους ίδιους) γαλαξίες σε διάφορα μέρη του ουρανού. Και ακόμη και από διαφορετικές πλευρές.

Ένα από τα κύρια ερωτήματα που δεν αφήνουν την ανθρώπινη συνείδηση \u200b\u200bήταν πάντα και είναι το ερώτημα: "πώς εμφανίστηκε το Σύμπαν;" Φυσικά, δεν υπάρχει σαφής απάντηση σε αυτήν την ερώτηση, και είναι απίθανο να ληφθεί στο εγγύς μέλλον, αλλά η επιστήμη εργάζεται προς αυτή την κατεύθυνση και σχηματίζει ένα συγκεκριμένο θεωρητικό μοντέλο για την προέλευση του Σύμπαντός μας. Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να εξετάσουμε τις κύριες ιδιότητες του Σύμπαντος, οι οποίες θα πρέπει να περιγραφούν στο πλαίσιο του κοσμολογικού μοντέλου:

• Το μοντέλο πρέπει να λαμβάνει υπόψη τις παρατηρούμενες αποστάσεις μεταξύ αντικειμένων, καθώς και την ταχύτητα και την κατεύθυνση της κίνησής τους. Τέτοιοι υπολογισμοί βασίζονται στο νόμο του Χαμπλ: cz \u003dΗ 0ρεόπου ζ - αλλαγή βάρους αντικειμένου, ρε - η απόσταση από αυτό το αντικείμενο, ντο Είναι η ταχύτητα του φωτός.
• Η ηλικία του σύμπαντος στο μοντέλο πρέπει να υπερβαίνει την ηλικία των παλαιότερων αντικειμένων στον κόσμο.
• Το μοντέλο πρέπει να λαμβάνει υπόψη την αρχική αφθονία στοιχείων.
• Το μοντέλο πρέπει να λαμβάνει υπόψη το παρατηρήσιμο.
• Το μοντέλο πρέπει να λαμβάνει υπόψη το παρατηρούμενο υπόβαθρο λειψάνων.

Εξετάστε εν συντομία τη γενικά αποδεκτή θεωρία της προέλευσης και της πρώιμης εξέλιξης του Σύμπαντος, η οποία υποστηρίζεται από τους περισσότερους επιστήμονες. Σήμερα, η θεωρία του Big Bang σημαίνει έναν συνδυασμό ενός μοντέλου καυτού σύμπαντος με ένα Big Bang. Και παρόλο που αυτές οι έννοιες υπήρχαν αρχικά ανεξάρτητα η μία από την άλλη, ως αποτέλεσμα της ενοποίησής τους, ήταν δυνατό να εξηγηθεί η αρχική χημική σύνθεση του Σύμπαντος, καθώς και η παρουσία της λείψανα ακτινοβολίας.

Σύμφωνα με αυτήν τη θεωρία, το Σύμπαν προέκυψε περίπου 13,77 δισεκατομμύρια χρόνια πριν από κάποιο πυκνό θερμαινόμενο αντικείμενο, το οποίο είναι δύσκολο να περιγραφεί στο πλαίσιο της σύγχρονης φυσικής. Το πρόβλημα με την κοσμολογική μοναδικότητα, μεταξύ άλλων, είναι ότι όταν το περιγράφουμε, οι περισσότερες φυσικές ποσότητες, όπως η πυκνότητα και η θερμοκρασία, τείνουν στο άπειρο. Ταυτόχρονα, είναι γνωστό ότι σε μια άπειρη πυκνότητα (ένα μέτρο χάους) πρέπει να τείνει στο μηδέν, κάτι που δεν συμπίπτει με μια άπειρη θερμοκρασία.

• • Τα πρώτα 10-43 δευτερόλεπτα μετά το Big Bang ονομάζεται το στάδιο του κβαντικού χάους. Η φύση του σύμπαντος σε αυτό το στάδιο της ύπαρξης αψηφά την περιγραφή στο πλαίσιο της φυσικής που είναι γνωστό σε εμάς. Υπάρχει μια αποσύνθεση ενός συνεχούς ενιαίου χωροχρόνου σε κβάντα.

• Η στιγμή Planck είναι η στιγμή του τέλους του κβαντικού χάους, το οποίο πέφτει στα 10-43 δευτερόλεπτα. Αυτή τη στιγμή, οι παράμετροι του Σύμπαντος ήταν ίσες, όπως η θερμοκρασία του Planck (περίπου 10 32 K). Την εποχή της Planck, και οι τέσσερις θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις (αδύναμες, ισχυρές, ηλεκτρομαγνητικές και βαρυτικές) συνδυάστηκαν σε ένα είδος αλληλεπίδρασης. Δεν είναι δυνατόν να θεωρηθεί η στιγμή του Planck ως μια ορισμένη μεγάλη περίοδος, καθώς η σύγχρονη φυσική δεν λειτουργεί με παραμέτρους μικρότερες από αυτές του Planck.
• Στάδιο. Το επόμενο στάδιο στην ιστορία του Σύμπαντος ήταν το πληθωριστικό στάδιο. Την πρώτη στιγμή του πληθωρισμού, η βαρυτική αλληλεπίδραση διαχωρίστηκε από το ενοποιημένο υπερσυμμετρικό πεδίο (το οποίο περιλάμβανε προηγουμένως τα πεδία των θεμελιωδών αλληλεπιδράσεων). Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, η ύλη έχει αρνητική πίεση, η οποία προκαλεί εκθετική αύξηση της κινητικής ενέργειας του σύμπαντος. Με απλά λόγια, κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου το Σύμπαν άρχισε να διογκώνεται πολύ γρήγορα και προς το τέλος η ενέργεια των φυσικών πεδίων μετατρέπεται σε ενέργεια συνηθισμένων σωματιδίων. Στο τέλος αυτού του σταδίου, η θερμοκρασία της ουσίας και η ακτινοβολία αυξάνονται σημαντικά. Μαζί με το τέλος του σταδίου του πληθωρισμού, ξεχωρίζει μια ισχυρή αλληλεπίδραση. Επίσης αυτή τη στιγμή προκύπτει.
• Το στάδιο της κυριαρχίας της ακτινοβολίας. Το επόμενο στάδιο ανάπτυξης του Σύμπαντος, το οποίο περιλαμβάνει διάφορα στάδια. Σε αυτό το στάδιο, η θερμοκρασία του Σύμπαντος αρχίζει να μειώνεται, σχηματίζονται τα κουάρκ, μετά τα αδρόνια και τα λεπτόνια. Στην εποχή της νουκλεοσύνθεσης, λαμβάνει χώρα ο σχηματισμός αρχικών χημικών στοιχείων, συντίθεται ήλιο. Ωστόσο, η ακτινοβολία εξακολουθεί να κυριαρχεί στην ύλη.
• Η εποχή της κυριαρχίας ουσιών. Μετά από 10.000 χρόνια, η ενέργεια της ύλης ξεπερνά σταδιακά την ενέργεια της ακτινοβολίας και συμβαίνει ο διαχωρισμός τους. Η ουσία αρχίζει να κυριαρχεί στην ακτινοβολία, εμφανίζεται ένα υπόβαθρο λειψάνων. Επίσης, ο διαχωρισμός της ύλης με την ακτινοβολία αύξησε σημαντικά τις αρχικές ανομοιογένειες στην κατανομή της ύλης, ως αποτέλεσμα των οποίων άρχισαν να σχηματίζονται γαλαξίες και υπεραγαλαξίες. Οι νόμοι του Σύμπαντος έχουν τη μορφή με την οποία τους παρατηρούμε σήμερα.

Η παραπάνω εικόνα αποτελείται από πολλές θεμελιώδεις θεωρίες και δίνει μια γενική ιδέα του σχηματισμού του σύμπαντος στα πρώτα στάδια της ύπαρξής του.

Από πού προήλθε το σύμπαν;

Εάν το σύμπαν προέκυψε από μια κοσμολογική μοναδικότητα, τότε από πού προήλθε η μοναδικότητα; Δεν είναι ακόμη δυνατό να δοθεί μια ακριβής απάντηση σε αυτήν την ερώτηση. Εξετάστε μερικά από τα κοσμολογικά μοντέλα που επηρεάζουν τη «γέννηση του σύμπαντος».

Κυκλικά μοντέλα

Αυτά τα μοντέλα βασίζονται στον ισχυρισμό ότι το Σύμπαν υπήρχε πάντα και με την πάροδο του χρόνου αλλάζει μόνο η κατάστασή του, περνώντας από την επέκταση σε συστολή - και το αντίστροφο.

• Μοντέλο Steinhardt-Turok. Αυτό το μοντέλο βασίζεται στη θεωρία χορδών (Μ-θεωρία), καθώς χρησιμοποιεί ένα αντικείμενο ως "brane". Σύμφωνα με αυτό το μοντέλο, το ορατό Σύμπαν βρίσκεται μέσα σε ένα 3-brane, το οποίο περιοδικά, μία φορά κάθε αρκετά τρισεκατομμύρια χρόνια, συγκρούεται με ένα άλλο 3-brane, το οποίο προκαλεί ένα είδος Big Bang. Επιπλέον, το 3-brane μας αρχίζει να απομακρύνεται από το άλλο και να επεκτείνεται. Σε κάποιο σημείο, το μερίδιο της σκοτεινής ενέργειας υπερισχύει και ο ρυθμός επέκτασης του 3-brane αυξάνεται. Η κολοσσιαία επέκταση διασκορπίζει την ύλη και την ακτινοβολία τόσο πολύ που ο κόσμος γίνεται σχεδόν ομοιογενής και άδειος. Στο τέλος, υπάρχει μια επαναλαμβανόμενη σύγκρουση 3-brane, ως αποτέλεσμα της οποίας η δική μας επιστρέφει στην αρχική φάση του κύκλου της, και πάλι γέννησε το «Σύμπαν» μας.

• Η θεωρία των Loris Baum και Paul Frampton δηλώνει επίσης ότι το σύμπαν είναι κυκλικό. Σύμφωνα με τη θεωρία τους, το τελευταίο μετά το Big Bang θα επεκταθεί λόγω της σκοτεινής ενέργειας έως ότου πλησιάσει τη στιγμή της «αποσύνθεσης» του ίδιου του χωροχρόνου - του Big Rip. Όπως γνωρίζετε, σε ένα «κλειστό σύστημα, η εντροπία δεν μειώνεται» (ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής). Από τη δήλωση αυτή προκύπτει ότι το Σύμπαν δεν μπορεί να επιστρέψει στην αρχική του κατάσταση, καθώς κατά τη διάρκεια μιας τέτοιας διαδικασίας η εντροπία πρέπει να μειωθεί. Ωστόσο, αυτό το πρόβλημα επιλύεται στο πλαίσιο αυτής της θεωρίας. Σύμφωνα με τη θεωρία των Baum και Frampton, μια στιγμή πριν από το Big Rip, το Σύμπαν διαλύεται σε πολλά «μπαλώματα», καθένα από τα οποία έχει μια μάλλον μικρή αξία εντροπίας. Βιώνοντας μια σειρά μεταβάσεων φάσης, αυτά τα «απορρίμματα» του πρώην Σύμπαντος δημιουργούν ύλη και αναπτύσσονται παρόμοια με το αρχικό Σύμπαν. Αυτοί οι νέοι κόσμοι δεν αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, καθώς διασκορπίζονται με ταχύτητα μεγαλύτερη από την ταχύτητα του φωτός. Έτσι, οι επιστήμονες έχουν αποφύγει την κοσμολογική μοναδικότητα, με την οποία ξεκινά η γέννηση του σύμπαντος σύμφωνα με τις περισσότερες κοσμολογικές θεωρίες. Δηλαδή, στο τέλος του κύκλου του, το Σύμπαν διαλύεται σε πολλούς άλλους μη αλληλεπιδρώντες κόσμους, οι οποίοι θα γίνουν νέα σύμπαντα.
• Η συμβατική κυκλική κοσμολογία είναι το κυκλικό μοντέλο των Roger Penrose και Vahagn Gurzadyan. Σύμφωνα με αυτό το μοντέλο, το Σύμπαν μπορεί να εισέλθει σε έναν νέο κύκλο χωρίς να παραβιάζει τον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής. Αυτή η θεωρία βασίζεται στην υπόθεση ότι οι μαύρες τρύπες καταστρέφουν τις απορροφούμενες πληροφορίες, οι οποίες με κάποιο τρόπο «νόμιμα» μειώνουν την εντροπία του Σύμπαντος. Στη συνέχεια, κάθε τέτοιος κύκλος ύπαρξης του Σύμπαντος ξεκινά με μια ομοιότητα του Big Bang και τελειώνει με μια μοναδικότητα.

Άλλα μοντέλα προέλευσης του σύμπαντος

Μεταξύ άλλων υποθέσεων που εξηγούν την εμφάνιση του ορατού Σύμπαντος, οι ακόλουθες δύο είναι πιο δημοφιλείς:

• Η χαοτική θεωρία του πληθωρισμού είναι η θεωρία του Andrei Linde. Σύμφωνα με αυτήν τη θεωρία, υπάρχει ένα συγκεκριμένο κλίμακα, το οποίο είναι ανομοιογενές σε ολόκληρο τον όγκο του. Δηλαδή, σε διαφορετικές περιοχές του σύμπαντος, το κλιματικό πεδίο έχει διαφορετικές έννοιες. Στη συνέχεια, σε περιοχές όπου το πεδίο είναι αδύναμο, τίποτα δεν συμβαίνει, ενώ περιοχές με ισχυρά πεδία αρχίζουν να επεκτείνονται (πληθωρισμός) λόγω της ενέργειας του, σχηματίζοντας έτσι νέα σύμπαντα. Ένα τέτοιο σενάριο υπονοεί την ύπαρξη πολλών κόσμων που έχουν προκύψει ταυτόχρονα και έχουν το δικό τους σύνολο στοιχειωδών σωματιδίων και, κατά συνέπεια, τους νόμους της φύσης.
• Η θεωρία του Lee Smolin - υποθέτει ότι το Big Bang δεν είναι η αρχή της ύπαρξης του Σύμπαντος, αλλά μόνο μια φάση μετάβασης μεταξύ των δύο κρατών. Επειδή πριν από τη Μεγάλη Έκρηξη το σύμπαν υπήρχε με τη μορφή μιας κοσμολογικής μοναδικότητας, κοντά στη φύση της μοναδικότητας μιας μαύρης τρύπας, ο Σμόλιν υποδηλώνει ότι το σύμπαν θα μπορούσε να έχει προκύψει από μια μαύρη τρύπα.

Αποτέλεσμα

Παρά το γεγονός ότι τα κυκλικά και άλλα μοντέλα απαντούν σε πολλές ερωτήσεις, οι απαντήσεις στις οποίες δεν μπορούν να δοθούν από τη θεωρία του Big Bang, συμπεριλαμβανομένου του προβλήματος της κοσμολογικής μοναδικότητας. Ωστόσο, μαζί με τη θεωρία του πληθωρισμού, το Big Bang εξηγεί πληρέστερα την προέλευση του σύμπαντος, και συγκλίνει επίσης με πολλές παρατηρήσεις.

Σήμερα, οι ερευνητές συνεχίζουν να μελετούν εντατικά πιθανά σενάρια για την προέλευση του Σύμπαντος, ωστόσο, για να δώσουν μια αδιάψευστη απάντηση στην ερώτηση "Πώς εμφανίστηκε το Σύμπαν;" - είναι απίθανο να πετύχει στο εγγύς μέλλον. Υπάρχουν δύο λόγοι για αυτό: η άμεση απόδειξη των κοσμολογικών θεωριών είναι πρακτικά αδύνατη, μόνο έμμεση. ακόμη και θεωρητικά δεν υπάρχει τρόπος να λάβουμε ακριβείς πληροφορίες για τον κόσμο πριν από το Big Bang. Για αυτούς τους δύο λόγους, οι επιστήμονες μπορούν να παρουσιάσουν μόνο υποθέσεις και να δημιουργήσουν κοσμολογικά μοντέλα που θα περιγράφουν με μεγαλύτερη ακρίβεια τη φύση του σύμπαντος που παρατηρούμε.

Απίστευτα γεγονότα

Αναρωτηθήκατε ποτέ πόσο μεγάλο είναι το σύμπαν;

8. Ωστόσο, αυτό δεν είναι τίποτα σε σύγκριση με τον Ήλιο.

Φωτογραφία της Γης από το διάστημα

9. Και αυτό θέα στον πλανήτη μας από το φεγγάρι.

10. Αυτό είμαστε εμείς από την επιφάνεια του Άρη.

11. Και αυτό θέα της γης πίσω από τα δαχτυλίδια του Κρόνου.

12. Και αυτή είναι μια διάσημη φωτογραφία " Ανοιχτό μπλε κουκκίδα«όπου η Γη φωτογραφίζεται από τον Ποσειδώνα, από απόσταση περίπου 6 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων.

13. Εδώ είναι το μέγεθος Γη εναντίον του Ήλιουπου δεν ταιριάζει ούτε καν στη φωτογραφία.

Το μεγαλύτερο αστέρι

14. Και αυτό Ήλιος από την επιφάνεια του Άρη.

15. Όπως είπε κάποτε ο διάσημος αστρονόμος Carl Sagan, στο διάστημα περισσότερα αστέρια από κόκκους άμμου σε όλες τις παραλίες της Γης.

16. Υπάρχουν πολλά αστέρια που είναι πολύ μεγαλύτερα από τον ήλιο μας... Κοιτάξτε πόσο μικρό είναι ο Ήλιος.

Φωτογραφία του γαλαξία του Γαλαξία

18. Αλλά τίποτα δεν ξεπερνά το μέγεθος ενός γαλαξία. Εάν μειώσετε Ήλιος στο μέγεθος ενός λευκοκυττάρου (λευκά αιμοσφαίρια), και συρρικνώστε τον Γαλαξία μας χρησιμοποιώντας την ίδια κλίμακα, ο Γαλαξίας θα ήταν το μέγεθος των Ηνωμένων Πολιτειών.

19. Αυτό συμβαίνει επειδή ο Γαλαξίας μας είναι τεράστιος. Εδώ βρίσκεται το ηλιακό σύστημα.

20. Αλλά βλέπουμε μόνο πολύ ένα μικρό μέρος του γαλαξία μας.

21. Αλλά ακόμη και ο γαλαξίας μας είναι μικροσκοπικός σε σύγκριση με άλλους. Εδώ Ο Γαλαξίας μας σε σύγκριση με το Galaxy IC 1011, που βρίσκεται σε απόσταση 350 εκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη.

22. Σκεφτείτε, σε αυτήν τη φωτογραφία που τραβήχτηκε από το τηλεσκόπιο Hubble, χιλιάδες γαλαξίες, καθένα από τα οποία περιέχει εκατομμύρια αστέρια, το καθένα με τους δικούς του πλανήτες.

23. Εδώ είναι ένα από τα γαλαξίες UDF 423, που βρίσκονται σε απόσταση 10 δισεκατομμυρίων ετών φωτός... Όταν κοιτάζετε αυτήν τη φωτογραφία, κοιτάζετε δισεκατομμύρια χρόνια στο παρελθόν. Μερικοί από αυτούς τους γαλαξίες σχηματίστηκαν αρκετές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια μετά το Big Bang.

24. Αλλά θυμηθείτε ότι αυτή η φωτογραφία είναι πολύ, ένα πολύ μικρό μέρος του σύμπαντος... Είναι ένα μικρό κομμάτι του νυχτερινού ουρανού.

25. Είναι ασφαλές να υποθέσουμε ότι κάπου υπάρχει μαύρες τρύπες... Εδώ είναι το μέγεθος μιας μαύρης τρύπας σε σύγκριση με την τροχιά της Γης.

Σύμπαν! Μάθημα επιβίωσης [Μεταξύ μαύρων οπών. παράδοξα χρόνου, κβαντική αβεβαιότητα] Goldberg Dave

ΙΙ. Πώς μοιάζει η άκρη του σύμπαντος;

Μιλώντας για το Tentaculus VII μας ζητά να κάνουμε σημαντικές σκέψεις. Εάν είχαμε τηλεσκόπια τόσο ισχυρά που μπορούσαμε να δούμε τον πλανήτη του Δρ. Kalachik μέσα τους, δεν θα δούμε τι συμβαίνει εκεί σήμερα, αλλά τι ήταν περίπου ένα δισεκατομμύριο χρόνια πριν. Και αν κοιτάξαμε έναν άλλο, ακόμη πιο μακρινό γαλαξία, θα εξετάζαμε ένα ακόμη πιο μακρινό παρελθόν. Έτσι οι επιστήμονες μελετούν τα πρώτα στάδια της ανάπτυξης του Σύμπαντος - εξετάζουν τι συμβαίνει σε πολύ μακρινούς γαλαξίες.

Ωστόσο, πέρα \u200b\u200bαπό τους πιο απομακρυσμένους γαλαξίες, υπάρχει ένα όριο πέρα \u200b\u200bαπό το οποίο δεν μπορούμε να κοιτάξουμε. Στη Γη, ονομάζουμε αυτό το όριο τον ορίζοντα, αλλά ακριβώς ο ίδιος ορίζοντας υπάρχει για το Σύμπαν ως σύνολο. Δεν μπορούμε να κοιτάξουμε πέρα \u200b\u200bαπό τον ορίζοντα, καθώς το φως ταξιδεύει με σταθερή ταχύτητα. Και δεδομένου ότι το σύμπαν έχει υπάρξει σχετικά πρόσφατα, μόνο περίπου 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια, ό, τι βρίσκεται περισσότερο από 13,7 δισεκατομμύρια έτη φωτός δεν θα είναι διαθέσιμο στα μάτια μας για κάποιο χρονικό διάστημα.

Και από πού προήλθε αυτή η ημερομηνία «έναρξης του Σύμπαντος»; Ας ξεκινήσουμε στο τέλος. Εάν όλοι οι γαλαξίες στο Σύμπαν απομακρύνονται ο ένας από τον άλλον, αυτό σημαίνει ότι κάποτε στο παρελθόν υπήρχε μια στιγμή που (ή τουλάχιστον τα άτομα που τα συνθέτουν) κάθονταν στο κεφάλι του άλλου. Το ονομάζουμε "γεγονός" το Big Bang, το οποίο προκάλεσε μεγάλες παρανοήσεις, κάθε είδους σύγχυση και τη συγγραφή του επόμενου κεφαλαίου.

Μπορούμε να εκτιμήσουμε πότε συνέβη το Big Bang αν θυμόμαστε ότι η ταχύτητα είναι ο λόγος απόστασης προς χρόνο. Υποθέτοντας (λανθασμένα, όπως αποδεικνύεται, αλλά μέχρι στιγμής αυτό το λάθος μας ταιριάζει) ότι η ταχύτητα αφαίρεσης του γαλαξία όπου βρίσκεται το Tentaculus ήταν σταθερή από την αρχή του χρόνου, μπορούμε να υπολογίσουμε την ταχύτητα του Σύμπαντος χρησιμοποιώντας απλούς μαγικούς υπολογισμούς. Σκεφτείτε απλώς: όσο πιο μακριά από μας ο γαλαξίας είναι σήμερα, τόσο πιο παλιό είναι το Σύμπαν μας, καθώς όλα διασκορπίζονται ο ένας από τον άλλο με τον ρυθμό που γνωρίζουμε. Ας αντικαταστήσουμε σε αυτήν την απλή γραμμική εξίσωση τις μεταβλητές που ισχύουν για το Σύμπαν μας, και υπολογίζουμε ότι η ηλικία του Σύμπαντος είναι περίπου 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια: κοίτα, το αποτέλεσμα είναι σχεδόν το ίδιο σαν να κάνατε όλους τους υπολογισμούς ακριβώς και με τις απαραίτητες διορθώσεις.

Εάν είχαμε ένα αρκετά ισχυρό τηλεσκόπιο, θα μπορούσαμε να δούμε την προέλευση του σύμπαντος με τα μάτια μας; Σχεδόν, αλλά όχι αρκετά. Ο τρέχων κάτοχος εγγραφής απόστασης, το αντικείμενο, με το παρατσούκλι A 1689-zD1, βρίσκεται σε τόσο μεγάλη απόσταση από εμάς που η εικόνα του, ορατή μέσω του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble, χρονολογείται από την εποχή που το σύμπαν ήταν μόλις 700 εκατομμύρια χρόνια (περίπου 5; % της τρέχουσας ηλικίας της) όταν το μέγεθός της ήταν μικρότερο από / 8 της τρέχουσας ηλικίας της.

Ακόμα χειρότερα, ένα 1689-zD1 απομακρύνεται από εμάς με ταχύτητα περίπου 8 φορές την ταχύτητα του φωτός. (Θα περιμένουμε και θα γυρίσετε το βιβλίο πίσω στο Κεφάλαιο 1, όπου ξεκάθαρα και ξεκάθαρα δηλώσαμε ότι αυτό είναι αδύνατο.) Το αίνιγμα θα λυθεί αμέσως αν θυμηθούμε ότι είναι το Σύμπαν που επεκτείνεται και όχι ο γαλαξίας κινείται. Ο γαλαξίας παραμένει ακίνητος.

Ακόμα αισθάνεστε ότι εξαπατούμε; Καθόλου. Η ειδική θεωρία της σχετικότητας δεν λέει ότι τα αντικείμενα δεν μπορούν να απομακρυνθούν το ένα από το άλλο με ταχύτητα μεγαλύτερη από την ταχύτητα του φωτός. Και λέει τα εξής: εάν στείλω το σήμα Bat στον ουρανό, ο Batman δεν θα μπορεί να τον προσπεράσει στο Batplane, ανεξάρτητα από το πόσο ξεφουσκωμένο. Γενικότερα, αυτό σημαίνει ότι καμία πληροφορία (όπως ένα σωματίδιο ή σήμα) δεν μπορεί να ταξιδέψει γρηγορότερα από το φως. Αυτό είναι απολύτως αληθές, ακόμη και αν το σύμπαν επεκτείνεται πολύ γρήγορα. Δεν μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την επέκταση του σύμπαντος για να ξεπεράσουμε μια ακτίνα φωτός.

Στην πραγματικότητα, μπορούμε να κοιτάξουμε ακόμη περισσότερο στο παρελθόν από το A 1689-zD1, αλλά για αυτό χρειαζόμαστε ραδιόφωνα. Μπορούμε να δούμε μια εποχή που το σύμπαν ήταν μόλις 380 χιλιάδων ετών και δεν αποτελούσε τίποτα άλλο από ένα μείγμα υδρογόνου, ηλίου και ακτινοβολίας εξαιρετικά υψηλής ενέργειας.

Τότε όλα είναι σε μια ομίχλη - κυριολεκτικά. Δεδομένου ότι το σύμπαν στα πρώτα στάδια της ανάπτυξής του ήταν γεμάτο με ύλη, είναι σαν να προσπαθείς να κοιτάξεις πίσω από τις κουρτίνες ενός γείτονα. Αυτό που είναι πίσω τους δεν είναι ορατό, αλλά ξέρουμε πώς είναι το Σύμπαν τώρα και πώς κοίταξε κάθε στιγμή του χρόνου από τα πρώτα στάδια μέχρι σήμερα, έτσι μπορούμε να μαντέψουμε τι κρύβεται πίσω από αυτήν την κοσμική κουρτίνα. Τόσο δελεαστικό να κοιτάξουμε πίσω της, σωστά;

Έτσι, αν και δεν μπορούμε να κοιτάξουμε πέρα \u200b\u200bαπό τον ορίζοντα, βλέπουμε αρκετά για να ικανοποιήσουμε την περιέργεια των δικών μας και των άλλων ανθρώπων σε βάρος του κράτους. Το καλύτερο είναι ότι όσο περισσότερο περιμένουμε, τόσο μεγαλύτερο γίνεται το Σύμπαν και όσο πιο μακριά ο ορίζοντας απομακρύνεται. Με άλλα λόγια, υπάρχουν μακρινές γωνίες του Σύμπαντος, του οποίου το φως φτάνει μόλις τώρα.

Και τι είναι πέρα \u200b\u200bαπό τον ορίζοντα; Κανείς δεν το γνωρίζει αυτό, αλλά έχουμε το δικαίωμα να κάνουμε εμπεριστατωμένες εικασίες. Θυμηθείτε ότι ο Κοπέρνικος και οι οπαδοί του μας έδειξαν σαφώς: "Όποτε πηγαίνετε κάπου, έρχεστε κάπου", ώστε να υποθέσουμε ότι πέρα \u200b\u200bαπό τον ορίζοντα το Σύμπαν μοιάζει με το ίδιο όπως εδώ. Φυσικά, θα υπάρχουν και άλλοι γαλαξίες, αλλά θα υπάρχει ο ίδιος αριθμός με τους γύρω μας, και θα μοιάζουν με τους γείτονές μας. Αυτό όμως δεν είναι απαραίτητα αλήθεια. Κάνουμε αυτήν την υπόθεση επειδή δεν έχουμε κανένα λόγο να σκεφτούμε διαφορετικά.