Kaj je zunaj vesolja? Naprava vesolja. Skrivnosti vesolja

Kaj je zunaj vesolja? To vprašanje je preveč zapleteno za človekovo razumevanje. To je posledica dejstva, da je treba najprej določiti njene meje in to še zdaleč ni preprosto.

Konvencionalni odgovor upošteva le opazovani Univerzum. Po njegovem mnenju so dimenzije določene hitrost svetlobe ker je mogoče videti le svetlobo, ki oddaja ali odbija predmete v prostoru. Nemogoče je gledati dlje od najbolj oddaljene svetlobe, ki potuje skozi vesolje vesolje.

Prostor še naprej raste, a seveda še vedno. Njegova velikost se včasih imenuje Hubblov volumen ali krogla. Oseba v vesolju verjetno nikoli ne bo mogla ugotoviti, kaj je onkraj njenih meja. Torej za vse raziskave je to edini prostor, s katerim boste morali kdaj komunicirati. Vsaj v bližnji prihodnosti.

Velikost

Vsi vemo, da je vesolje veliko. Koliko milijonov svetlobnih let se razteza?

Astronomi skrbno preučujejo kozmično sevanje mikrovalovnega ozadja - poplavljanje Velikega poka. Iščejo povezavo med tem, kar se dogaja na eni strani neba in tistim, kar je na drugi strani. In medtem ko ni dokazov, da obstaja nekaj skupnega. To pomeni, da se vesolje 13,8 milijarde let ne ponavlja v nobeni smeri. Toliko časa potrebujemo, da svetloba doseže vsaj vidni rob tega prostora.

Še vedno nas skrbi vprašanje, kaj je onkraj meja vesolja, ki ga je mogoče opaziti. Astronomi priznavajo, da je vesolje neskončno. »Snov« v njej (energija, galaksije, itd.) Je porazdeljena na popolnoma enak način kot v opazljivem vesolju. Če je to res, potem se pojavijo različne anomalije tega, kar je na robu.

Zunaj Hubblovega volumna se nahaja ne le več kot različnih planetov. Tam lahko najdete vse, kar lahko obstaja. Če greste dovolj daleč, lahko najdete še en solarni sistem z Zemljo, ki je v vseh pogledih enak, razen da ste namesto za umešana jajca imeli kašo za zajtrk. Ali pa sploh ni bilo zajtrka. Ali, recimo, vstali ste zgodaj in oropali banko.

Pravzaprav kozmologi verjamejo, da, če greste dovolj daleč, boste našli še eno Hubblovsko kroglo, ki je popolnoma identična naši. Večina znanstvenikov verjame, da ima znano vesolje za nas meje. Kaj je onkraj njihovih meja, ostaja največja skrivnost.

Kozmološko načelo

Ta koncept pomeni, da ne glede na lokacijo in smer opazovalca vsak vidi isto sliko vesolja. Seveda to ne velja za raziskave v manjšem obsegu. Takšno homogenost prostora je posledica enakosti vseh njenih točk. Zaznavanje tega pojava je možno le v obsegu galaksijskih grozdov.

Nekaj ​​podobnega temu konceptu je najprej predlagal gospod Isaac Newton leta 1687. In kasneje, v 20. stoletju, so to potrdili tudi drugi znanstveniki. Logično je, da če bo vse izviralo iz ene točke Velikega poka in se nato razširilo v vesolje, bo ostalo dokaj homogeno.

Razdalja, na kateri je treba opazovati kozmološko načelo, da bi našli to navidezno enakomerno porazdelitev snovi, traja približno 300 milijonov svetlobnih let od Zemlje.

Vendar se je vse spremenilo leta 1973. Potem je bila odkrita anomalija, ki krši kozmološko načelo.

Veliki atraktor

Veliko razdaljo smo odkrili na razdalji 250 milijonov svetlobnih let, v bližini ozvezdij Hydra in Centauri. Njegova teža je tako velika, da se lahko primerja z več deset tisoč masami Rimske ceste. Ta anomalija velja za galaktični superklas.

Ta predmet se imenuje Velika privlačnost. Njegova gravitacijska sila je tako močna, da vpliva na druge galaksije in njihove grozde več sto svetlobnih let. Dolgo je ostal ena največjih skrivnosti kozmosa.

Leta 1990 so odkrili, da se gibanje ogromnih kopic galaksij, imenovanih Velika privlačnost, nagiba k drugemu prostoru prostora - onkraj roba vesolja. Do zdaj je ta proces mogoče opaziti, čeprav je sama anomalija v »coni izogibanja«.

Temna energija

V skladu s Hubblovim zakonom se morajo vse galaksije med seboj enakomerno gibati, tako da ohranjajo kozmološko načelo. Vendar pa se je leta 2008 pojavilo novo odkritje.

Wilkinsonova mikrovalovna anizotropna sonda (WMAP) je odkrila veliko skupino skupin, ki so se gibale v eni smeri s hitrostjo do 600 milj na sekundo. Vsi so vodili v majhno območje neba med ozvezdji Centaurus in Sails.

Očitnega razloga za to ni, in ker je bil to nerazložljiv pojav, so ga imenovali "temna energija". Povzroča ga nekaj, kar je zunaj meja opaznega vesolja. Trenutno obstajajo samo ugibanja o njeni naravi.

Če se grozde galaksij privlačijo v ogromno črno luknjo, se mora njihovo gibanje pospešiti. Temna energija označuje konstantno hitrost kozmičnih teles v milijardah svetlobnih let.

Eden od možnih razlogov za ta proces so masivne strukture, ki so zunaj vesolja. Imajo velik gravitacijski učinek. Znotraj opazljivega vesolja ni ogromnih struktur z dovolj gravitacijske gravitacije, ki bi sprožile ta pojav. Vendar to ne pomeni, da ne bi mogli obstajati zunaj opazovanega območja.

To bi pomenilo, da naprava vesolja ni homogena. Kar se tiče samih struktur, so lahko dobesedno vse, od agregatov snovi do energije na tehtnicah, ki si jih težko predstavljamo. Možno je celo, da so to vodniki. gravitacijske sile iz drugih vesolij.

Neskončni mehurčki

Govoriti o nečem zunaj Hubblove krogle ni povsem res, saj ima še vedno identično napravo Metagalaxy. "Neznano" ima iste fizikalne zakonitosti vesolja in konstante. Obstaja različica, da je Big Bang povzročil nastanek mehurčkov v strukturi prostora.

Takoj za njim, pred začetkom inflacije Univerzuma, se je pojavila nekakšna »vesoljska pena«, ki obstaja kot grozd »mehurčkov«. Eden od predmetov te snovi se je nenadoma razširil in sčasoma postal vesolje znano danes.

Toda kaj je prišlo iz drugih mehurčkov? Alexander Kashlinsky je vodja ekipe NASA, organizacije, ki je odkril »temno energijo«, je dejal: »Če se premaknete dovolj daleč, lahko vidite strukturo, ki je zunaj mehurčka, zunaj vesolja. Te strukture bi morale povzročiti gibanje. "

Tako se »temna energija« dojema kot prvi dokaz o obstoju drugega vesolja ali celo »vesolja«.

Vsak mehurček je območje, ki se je prenehalo raztezati skupaj s preostalim prostorom. Svojimi posebnimi zakoni je oblikovala svoje vesolje.

V tem scenariju je prostor neskončen in vsak mehurček tudi nima meja. Tudi če lahko prekinete mejo enega izmed njih, se prostor med njimi še vedno širi. Sčasoma bo nemogoče priti do naslednjega mehurčka. Takšen pojav je še vedno ena največjih skrivnosti kozmosa.

Črna luknja

Teorija, ki jo je predlagal fizik Lee Smolin, nakazuje, da vsak tak prostorski objekt v napravi metagalaksije povzroča nastanek novega. Zamisliti si moramo samo, koliko črnih lukenj v vesolju. V vsakem so fizični zakoni, ki se razlikujejo od zakonitosti predhodnika. Takšna hipoteza je bila prvič opisana leta 1992 v knjigi Življenje kozmosa.

Zvezde po vsem svetu, ki padejo v črne luknje, se skrčijo na izjemno veliko gostoto. V takšnih razmerah ta prostor eksplodira in se širi v svoj novi Univerzum, drugačen od izvirnika. Točka, kjer se čas ustavi v črni luknji, je začetek velikega praska nove metagalakcije.

Ekstremne razmere znotraj uničene črne luknje povzročajo majhne naključne spremembe osnovnih fizičnih sil in parametrov v hčerinskem vesolju. Vsak od njih ima različne značilnosti in kazalnike od matične.

Obstoj zvezd je predpogoj za oblikovanje življenja. To je posledica dejstva, da v njih nastajajo ogljik in druge kompleksne molekule, ki zagotavljajo življenje. Zato za oblikovanje bitja in vesolja potrebujemo enake pogoje.

Kritika kozmične naravne selekcije kot znanstvene hipoteze je odsotnost neposrednih dokazov na tej stopnji. Vendar je treba upoštevati, da v smislu prepričanja ni nič slabši od predlaganih znanstvenih alternativ. Ni dokazov o tem, kaj je zunaj vesolja, naj bo to Multiverse, teorija strun ali ciklični prostor.

Veliko vzporednih svetov

Zdi se, da je ta ideja nekaj, kar ni pomembno za sodobno teoretično fiziko. Vendar pa se ideja o obstoju Multiverse že dolgo šteje za znanstveno priložnost, čeprav še vedno sproža aktivne razprave in destruktivne razprave med fiziki. Ta možnost popolnoma uniči idejo o tem, koliko vesolij je v vesolju.

Pomembno je vedeti, da Multiverse ni teorija, ampak je posledica sodobnega razumevanja teoretične fizike. Ta razlika je ključna. Nihče se ni odrekel in rekel: "Naj bo Multiverse!" Ta ideja je bila izpeljana iz trenutnih naukov, kot so kvantna mehanika in teorija strun.

Multiverzalna in kvantna fizika

Veliko ljudi pozna miselni eksperiment "Schrödingerjeva mačka". Njegovo bistvo je v tem, da je avstrijski teoretičar Erwin Schrödinger opozoril na nepopolnost kvantne mehanike.

Znanstvenik predlaga predložitev živali, ki je bila postavljena v zaprto škatlo. Če jo odprete, lahko ugotovite eno od dveh stanj mačke. Toda ko je škatla zaprta, je žival živa ali mrtva. To dokazuje, da ni pogoja, ki bi združeval življenje in smrt.

Vse to se zdi nemogoče samo zato, ker človeškega dojemanja tega ni mogoče uresničiti.

Toda to je precej realistično v skladu s čudnimi pravili kvantne mehanike. Prostor vseh možnosti v njem je ogromen. Matematično je kvantno mehansko stanje vsota (ali superpozicija) vseh možnih stanj. V primeru Schrödinger Kote je eksperiment superpozicija »mrtvih« in »živih« položajev.

Toda kako ga razlagati tako, da ima kakšen praktičen pomen? Priljubljen način je, da o vseh teh možnostih razmišljamo tako, da je edino »objektivno resnično« stanje mačke - opazljivo. Lahko pa se tudi strinjamo, da so te možnosti resnične in da vse obstajajo v različnih Univerzah.

Teorija nizov

To je najbolj obetavna priložnost za združitev kvantne mehanike in gravitacije. To je težko, ker je sila sile prav tako neopisljiva na majhnem merilu kot atomi in subatomski delci v okviru kvantne mehanike.

Toda struna teorija, ki pravi, da so vsi temeljni delci sestavljeni iz monomernih elementov, opisuje vse znane sile narave naenkrat. Te vključujejo gravitacijo, elektromagnetizem in jedrske sile.

Vendar pa matematična teorija nizov zahteva vsaj deset fizičnih meritev. Opazujemo lahko le štiri dimenzije: višina, širina, globina in čas. Zato so dodatne dimenzije skrite pred nami.

Da bi lahko uporabili teorijo za razlago fizikalnih pojavov, so te dodatne študije "zbite" in premajhne v majhnem obsegu.

Težava ali značilnost teorije nizov je, da obstaja veliko načinov za izdelavo kompaktifikacije. Vsak od njih vodi k ustvarjanju vesolja z različnimi fizikalnimi zakoni, kot so različni mase elektronov in gravitacijske konstante. Vendar pa obstajajo tudi resni ugovori metodologiji kompaktizacije. Zato problem ni popolnoma rešen.

Pojavi pa se očitno vprašanje: v kateri od teh možnosti živimo? Teorija nizov ne zagotavlja mehanizma za to. Zaradi tega je neuporabna, ker je ni mogoče temeljito preskusiti. Toda raziskovanje roba vesolja je to napako spremenilo v funkcijo.

Posledice velikega poka

V najzgodnejši ureditvi vesolja je obstajalo obdobje pospešene širitve, imenovane inflacija. Sprva je pojasnila, zakaj je Hubblova krogla skoraj enaka temperaturi. Vendar pa je inflacija napovedala tudi spekter temperaturnih nihanj okoli tega ravnotežja, kar je kasneje potrdilo več vesoljskih plovil.

Čeprav se natančne podrobnosti teorije še vedno vroče razpravljajo, fizika široko sprejema inflacijo. Vendar pa je posledica te teorije, da morajo biti v vesolju drugi predmeti, ki se še vedno pospešujejo. Zaradi kvantnih nihanj prostora-časa nekateri njegovi deli nikoli ne dosežejo končnega stanja. To pomeni, da se bo prostor za vedno razširil.

Ta mehanizem ustvarja neskončno število vesolij. Združevanje tega skripta z Teorija stringov, obstaja verjetnost, da ima vsaka od njih drugačno kompaktifikacijo dodatnih dimenzij in ima zato različne fizikalne zakonitosti vesolja.

Glede na poučevanje vesolja, ki ga napoveduje teorija stringov in inflacija, vse Univerze živijo v istem fizičnem prostoru in se lahko križajo. Neizogibno se morajo trkati in puščati sledi na kozmičnem nebu. Njihov značaj ima širok spekter - od hladnih ali vročih točk na kozmičnem mikrovalovnem ozadju do neobičajnih praznin v distribuciji galaksij.

Ker se mora trk z drugimi vesolji pojaviti v določeni smeri, se pričakuje, da bodo vsa posredovanja kršila homogenost.

Nekateri znanstveniki jih iščejo z anomalijami v kozmičnem mikrovalovnem ozadju, v poplavi Velikega poka. Drugi so v gravitacijskih valovih, ki se v prostoru in času nabirajo, ko prehajajo skozi masivne predmete. Ti valovi lahko neposredno dokazujejo obstoj inflacije, ki na koncu krepi podporo teoriji Multiverse.