Шта је изван свемира? Уређај свемира. Тајне космоса

Шта је изван свемира? Ово питање је превише компликовано за људско разумевање. То је због чињенице да је прије свега потребно одредити његове границе, а то је далеко од једноставног.

Конвенционални одговор узима у обзир само видљиви Универзум. Према њему, димензије су одређене брзину светлости јер је могуће видети само светло које емитује или рефлектује објекте у простору. Немогуће је гледати даље од најудаљеније светлости која путује кроз живот универзума.

Простор наставља да расте, али наравно. Његова величина се понекад назива Хуббле волумен или сфера. Особа у Универзуму вероватно никада неће моћи да сазна шта је изван њених граница. Дакле, за сва истраживања, ово је једини простор са којим ћете икада морати да ступите у интеракцију. Барем у блиској будућности.

Величанство

Сви знају да је свемир велики. Колико милион светлосних година се простире?

Астрономи пажљиво проучавају космичко зрачење микроталасне позадине - афтерглов Великог праска. Они траже везу између онога што се дешава на једној страни неба и онога што је с друге стране. И док нема доказа да постоји нешто заједничко. То значи да се Универзум за 13,8 милијарди година не понавља у било ком правцу. Толико времена је потребно да светлост достигне барем видљиву ивицу овог простора.

Још увек смо забринути за питање шта је изван граница Универзума, које се може посматрати. Астрономи признају да је простор бесконачан. "Супстанца" у њој (енергија, галаксије, итд.) Се дистрибуира на потпуно исти начин као у видљивом Свемиру. Ако је то тачно, онда се појављују различите аномалије онога што је на ивици.

Изван Хуббле волумена се налази не само више од различитих планета. Тамо можете наћи све што постоји. Ако одете довољно далеко, можете наћи чак и други соларни систем са Земљом који је идентичан у сваком погледу, осим што сте имали кашу за доручак уместо кајгана. Или уопште није било доручка. Или, рецимо, рано си устао и опљачкао банку.

У ствари, космолози верују да ако одете довољно далеко, можете пронаћи другу Хуббле сферу, која је потпуно идентична нашој. Већина научника вјерује да нам познати универзум има границе. Оно што је изван њихових граница остаје највећа мистерија.

Космолошки принцип

Овај концепт значи да без обзира на локацију и правац посматрача, сви виде исту слику Универзума. Наравно, ово се не односи на истраживање у мањем обиму. Таква хомогеност простора је узрокована једнакошћу свих њених тачака. Откривање овог феномена је могуће само на скали галактичких кластера.

Нешто слично овом концепту је први предложио господин Исаац Невтон 1687. А касније, у 20. веку, исто је потврђено и запажањима других научника. Логично, ако све потиче из једне тачке Великог праска и онда се прошири на Универзум, оно ће остати прилично хомогено.

Удаљеност на којој треба посматрати космолошки принцип да би се пронашла ова привидна равномерна расподела материје траје око 300 милиона светлосних година од Земље.

Међутим, све се променило 1973. Тада је откривена аномалија која крши космолошки принцип.

Греат аттрацтор

Огромна масена концентрација откривена је на удаљености од 250 милиона светлосних година, у близини сазвежђа Хидре и Центаурија. Његова тежина је толико велика да се може упоредити са десетинама хиљада маса Млечног пута. Ова аномалија се сматра галактичким суперкластером.

Овај објекат се зове Велики атрактор. Његова гравитациона сила је толико јака да утиче на друге галаксије и њихове гроздове за неколико стотина светлосних година. Дуго је остао једна од највећих тајни космоса.

Године 1990. откривено је да кретање колосалних кластера галаксија, названих Велики атрактор, тежи ка другом подручју простора - изван ивице Универзума. До сада се овај процес може посматрати, иако је сама аномалија у “зони избјегавања”.

Тамна енергија

Према Хабловом закону, све галаксије се морају кретати равномерно једна од друге, одржавајући космолошки принцип. Међутим, 2008. године се појавило ново откриће.

Вилкинсонова микровална анизотропна сонда (ВМАП) открила је велику групу кластера која се кретала у једном смеру брзином до 600 миља у секунди. Сви су водили пут ка малом подручју неба између сазвежђа Кентаур и Једра.

Нема очигледног разлога за то, и пошто је то била необјашњива појава, названа је "тамна енергија". Она је узрокована нечим изван граница видљивог универзума. Тренутно постоје само нагађања о његовој природи.

Ако се накупине галаксија привуку колосалној црној рупи, онда би њихово кретање требало да се убрза. Тамна енергија указује на константну брзину космичких тела у милијардама светлосних година.

Један од могућих разлога за овај процес су масивне структуре које су изван Универзума. Они имају огромно гравитационо дејство. Унутар посматраног универзума, не постоје гигантске структуре са довољно гравитационе гравитације да покрену овај феномен. Али то не значи да они не би могли постојати изван посматраног подручја.

То би значило да уређај универзума није хомоген. Што се тиче самих структура, оне могу бити дословно било које, од агрегата материје до енергије на скалама које се тешко могу замислити. Могуће је чак и да су то водичи. гравитационе силе из других универзума.

Инфините мјехурићи

Говорити о нечему изван Хуббле-ове сфере није сасвим тачно, јер још увијек има идентичан Метагалаки уређај. "Непознато" има исте физичке законе Универзума и константе. Постоји верзија да је Велики прасак узроковао појаву мјехурића у структури простора.

Одмах након тога, пре почетка инфлације Универзума, појавила се нека врста "свемирске пене", која постоји као скуп "мјехурића". Један од објеката ове супстанце се изненада проширио и на крају постао свемир познат данас.

Али шта је изашло из других мехурића? Алекандер Касхлински је шеф НАСА тима, организације која је открила „тамну енергију“, каже: „Ако се помакнете довољно далеко, можете видјети структуру која је изван балона, изван свемира. Ове структуре треба да изазову кретање. ”

Дакле, „тамна енергија“ се перципира као први доказ постојања другог универзума, или чак „мултиверзума“.

Сваки мјехурић је подручје које је престало да се протеже заједно са остатком простора. Она је формирала свој Универзум са својим посебним законима.

У овом сценарију, простор је бесконачан и сваки мехур такође нема границе. Чак и ако можете прекинути границу једне од њих, простор између њих се и даље шири. Временом ће бити немогуће доћи до следећег балона. Таква појава је и даље једна од највећих мистерија космоса.

Црна рупа

Теорија коју је предложио физичар Ли Смолин сугерише да сваки такав просторни објект у метагалаксијском уређају узрокује формирање новог. Треба само замислити колико црних рупа у универзуму. У сваком од њих постоје физички закони који се разликују од оних претходника. Таква хипотеза је први пут описана 1992. године у књизи Живот космоса.

Звезде широм света које падају у црне рупе смањују се до невероватно велике густине. У таквим условима, овај простор експлодира и шири се на свој нови Универзум, различит од оригинала. Тачка у којој се време зауставља у црној рупи је почетак Великог праска нове метагалаксије.

Екстремни услови унутар уништене црне рупе доводе до малих случајних промена основних физичких сила и параметара у кћерком Универзуму. Свака од њих има различите карактеристике и показатеље од родитеља.

Постојање звезда је предуслов за формирање живота. То је због чињенице да се у њима стварају угљеник и други комплексни молекули који обезбеђују живот. Дакле, за формирање бића и универзума потребни су исти услови.

Критика космичке природне селекције као научне хипотезе је одсуство директних доказа у овој фази. Али треба имати на уму да у смислу веровања није ништа горе од предложених научних алтернатива. Нема доказа о томе шта је изван универзума, било да је ријеч о Мултиверзуму, теорији струна или цикличном простору.

Многи паралелни универзуми

Чини се да је ова идеја нешто што је мало релевантно за модерну теоријску физику. Али идеја о постојању Мултиверзума дуго се сматрала научном шансом, иако још увијек подстиче активне расправе и деструктивне дебате међу физичарима. Ова опција потпуно уништава идеју о томе колико је свемира у простору.

Важно је имати на уму да Мултиверсе није теорија, већ посљедица модерног разумијевања теоријске физике. Ова разлика је кључна. Нико није одустао и рекао: "Нека буде Мултиверзум!" Ова идеја је изведена из тренутних учења као што су квантна механика и теорија струна.

Вишеструка и квантна физика

Многи људи познају мисаони експеримент "Сцхродингер'с Цат". Његова суштина је у томе што је Ервин Сцхродингер, аустријски теоретичар, указао на несавршеност квантне механике.

Научник предлаже да поднесе животињу која је стављена у затворену кутију. Ако га отворите, можете сазнати једно од два стања мачке. Али док је кутија затворена, животиња је или жива или мртва. То доказује да не постоји услов који комбинује живот и смрт.

Све ово се чини немогућим само зато што људска перцепција то не може остварити.

Али то је сасвим реално у складу са чудним правилима квантне механике. Простор свих могућности у њему је огроман. Математички, квантно механичко стање је сума (или суперпозиција) свих могућих стања. У случају Шредингера Кота, експеримент је суперпозиција „мртвих“ и „живих“ позиција.

Али како то протумачити тако да има било какво практично значење? Популаран начин је да се о свим овим могућностима размишља на такав начин да је једино "објективно истинито" стање мачке - уочљиво. Међутим, такође се може сложити да су ове могућности истините и да све постоје у различитим универзумима.

Теорија струна

Ово је најперспективнија прилика за комбиновање квантне механике и гравитације. То је тешко јер је сила силе једнако неописива на малој скали као и атоми и субатомске честице у оквиру квантне механике.

Али теорија струна, која каже да се све фундаменталне честице састоје од мономерних елемената, одједном описује све познате силе природе. То укључује гравитацију, електромагнетизам и нуклеарне силе.

Међутим, математичка теорија струна захтева најмање десет физичких мерења. Видимо само четири димензије: висину, ширину, дубину и време. Зато су додатне димензије скривене од нас.

Да би се теорија могла користити за објашњење физичких феномена, ове додатне студије су “збијене” и премале у малом опсегу.

Проблем или карактеристика теорије струна је да постоји много начина да се произведе компактификација. Свака од њих доводи до стварања универзума са различитим физичким законима, као што су различити масе електрона и константама гравитације. Међутим, постоје и озбиљни приговори методологији компактификације. Дакле, проблем није у потпуности ријешен.

Међутим, поставља се очигледно питање: у којој од ових могућности живимо? Теорија стрингова не обезбеђује механизам за то. То га чини бескорисним, јер га није могуће темељно тестирати. Али истраживање ивице универзума претворило је ову грешку у особину.

Последице Великог праска

Током најранијег уређења универзума, постојао је период убрзане експанзије, назван инфлација. У почетку је објаснила зашто је Хуббле сфера скоро једнака температури. Међутим, инфлација је такође предвидела спектар температурних флуктуација око ове равнотеже, што је касније потврђено са неколико летелица.

Иако се о детаљима теорије још увијек жестоко расправља, инфлација је широко прихваћена од стране физичара. Међутим, последица те теорије је да у свемиру морају постојати други објекти који се још убрзавају. Због квантних флуктуација простор-времена, неки њени делови никада не достижу коначно стање. То значи да ће се простор заувијек ширити.

Овај механизам генерише бесконачан број универзума. Комбинујући ово сцрипт витх Теорија струна, постоји вероватноћа да свака од њих има различиту компактификацију додатних димензија и, према томе, има различите физичке законе Универзума.

Према Мултиверзној настави предвиђеној теоријом стрингова и инфлацијом, сви Универзуми живе у истом физичком простору и могу се укрштати. Они се неизбежно морају сударити, остављајући трагове на космичком небу. Њихов карактер има широк спектар - од хладних или врућих тачака на космичкој микроталасној позадини до аномалних празнина у дистрибуцији галаксија.

Будући да се судар са другим универзумима мора десити у одређеном правцу, очекује се да ће било какве интервенције нарушити хомогеност.

Неки научници их траже кроз аномалије у космичкој микроталасној позадини, у накнадном сјају Великог праска. Други су у гравитационим таласима, који таласају у простор-времену док пролазе кроз масивне објекте. Ови таласи могу директно доказати постојање инфлације, која у коначници јача подршку за теорију о вишеструкости.