Что находится за космосом?
Простым обывателям космос кажется безграничным, и они принимают это как факт. Мнение ученых более сложное и интересное. Они всерьез рассматривают вопрос, есть ли границы у космоса, и если есть, то что находится за их пределами.
Точного ответа на этот вопрос нет, но есть несколько правдоподобных теорий. Все они основаны на знаниях, имеющихся на данный момент, и на результатах исследований. Любая из приведенных гипотез может оказаться правдивой.
Какого размера космос?
Чтобы ответить на этот вопрос, нужно отталкиваться от размера наблюдаемой Вселенной. Так называют пространство, откуда ученые фиксируют излучение. Область, которую нельзя увидеть, но из которой можно принять излучение, называется Метагалактика. Ее радиус составляет 46 миллиардов световых лет. Что находится за пределами этого пространства — неизвестно, и это объект многочисленных споров.
Мультивселенная
По теории Мультивселенной охватываемое пространство является лишь одним миром, помимо него существует еще множество миров. Предполагается, что они были сотворены из первичной мантии при большом взрыве. Есть многомировая теория Эверетта, она гласит, что в каждом из миров работают одинаковые природные закономерности, но все эти миры находятся на разных стадиях развития. Они автономны, но в каких-то точках соприкасаются. Это лишь теория, ее нельзя доказать или опровергнуть, но если она правдива, то у Вселенной есть не только физические границы, но и определенный срок существования.
Пустота
Универсум расширяется, этот факт наука доказала. Но она не знает, если ли пределы у этого расширения. Среди ученых бытует мнение, что границы есть, а за ними нет ничего. Это полная пустота, где не работают законы физики. Ее нельзя увидеть, так как туда не попадает свет. Там нет времени и пространства, там нет вообще ничего. Если верить этой гипотезе, то все наше мироздание просто подвешено в пустоте и бесконечности. Простому человеку воспринимать теорию пустоты очень сложно, мы не можем представить, что такое полная пустота и какой она может быть.
Большая проекция
Это теория Хокинга, он изложил ее в своей последней работе. Человечеству не удалось обсудить ее с создателем, так как работа была опубликована уже после того, как ученого не стало. Он рассмотрел все мироздание, как первичную плоскость голограммы, образованной при Большом взрыве. Согласно данной гипотезе, наш мир двухмерный, а не трехмерный, как мы его видим. Объемность всех окружающих нас вещей — это лишь иллюзия.У Универсума есть характеристики по пространству и времени, но все они являются лишь проекционным искажением той голограммы. Ученым есть над чем подумать: если плоскость на самом деле двумерная, то в ней нет условий для работы законов, которые рассчитаны на трехмерный объем.Все эти теории правдоподобны, хоть они такие разные. Каждая из них может оказаться истинной и возможно, у людей когда-нибудь появится возможность это доказать.
Источник
Есть ли границы космоса и что находится за ними
Вопрос, что находится за космосом и существуют ли у него границы, волнует не только ученых, посвятивших изучению космических просторов всю жизнь. Об этом думают простые люди, когда смотрят на ночное небо, оно кажется безграничным, но логично было бы предположить, что у всего существуют пределы. На самом деле звезды, которые мы видим ночью, это лишь незначительная часть от всего пространства. Точного ответа на вопрос о границах космоса нет даже у астрономов и других ученых, но они разработали несколько правдоподобных теорий относительно размеров Вселенной. Они перечислены в этой статье.
С момента начала освоения космоса было выдвинуто множество теорий относительно его размера. На данной стадии своего развития наука не готова подтвердить ни одну из них, но знаний хватает, чтобы опровергнуть многие предположения. Возможно, когда-нибудь человечество получит точный ответ, сейчас мы можем лишь изучить самые интересные и правдоподобные теории. Если тебя интересуют перспективы освоения космического пространства, то обрати внимание на материал “Что нужно сделать ученым, чтобы космос стал нашим домом?”.
Объем Хаббла и Метагалактика
Наука отталкивалась от объема наблюдаемой Вселенной, то есть той части, излучение откуда может быть зафиксировано. Принимаются сигналы и из той части, которая скрыта от обзора, ее назвали Метагалактика. Ее самая отдаленная точка — это зона, в которой принимается поверхность излучения, освобожденного при Большом взрыве. Таким образом был определен радиус Метагалактики, он составляет 46 миллиардов световых лет. Что находится дальше — неизвестно, и с этого момента начинаются расхождения во мнениях.
Есть другое понятие для описания границ наблюдаемого пространства, это объем, захватываемый Хабблом. Это часть Метагалактики, в которой пространство расширяется с меньшей скоростью относительно скорости света. Этот объем составляет 13,8 миллиарда световых лет, что сопоставимо по возрасту с периодом, когда произошел Большой взрыв. Эту границу точно нельзя считать конечной, так как она ограничена возможностями Хаббла.
Мультивселенная
Согласно этой теории, охватываемый Универсум — это лишь один мир, а их существует великое множество. Они созданы из первичной материи при Большом взрыве, после чего развивались по собственному эволюционному сценарию, какие-то из них умирали, и на их место приходил новые миры. Этого предположения придерживался известный физик Стивен Хокинг из Британии, а также Нил Тайсон, Брайан Грин, Алан Гут.
Многомировая интерпретация Эверетта гласит, что в каждом из таких миров работают одни и те же природные закономерности, но они находятся на разных стадиях развития. При этом все миры параллельны, они могут изредка встречаться в каких-то точках соприкосновения, но в целом развиваются автономно.
Данная теория может оказаться правдивой, но сейчас она скорее философская, чем научная. Ученые не могут подтвердить или опровергнуть доводы, проведя эксперимент. Но если сторонники правы, то у нашей Вселенной есть пределы, и ей отведен определенный срок существования.
Просто пустота
Наука установила, что Универсум расширяется, это неоспоримый факт. Но нельзя с точностью утверждать, есть ли у этого расширения пределы. Некоторые физики предполагают, что границы существуют, а за их пределами есть только абсолютная пустота, то есть нет ничего. Там не могут работать законы физики эту область нельзя увидеть, так как в нее не может попасть свет. У пустоты нет ограничений по времени и пространству, поэтому мироздание видится, как шар, которых парит в бесконечности без каких-либо физических параметров. Простым людям тяжело воспринимать эту теорию, так как они не могут представить абсолютную пустоту, которая по версии ученых находится за пределами Вселенной.
Большая проекция
Еще одна теория содержится в последней работе Хокинга, ее опубликовали уже после того, как ученого не стало. Суть любопытной гипотезы в том, что рассматриваемое мироздание представляет собой голограмму первичной плоскости, которая была сформирована при Большом взрыве. Если верить этому предположению, то наш мир двумерен, мы видим его объемным, но это только иллюзия. А любые характеристики Универсума по времени и пространству являются проекционным искажением той самой плоскости. Но сейчас доказать эту гипотезу невозможно. Если предположить, что действительность двумерна, то в ней не должны работать законы, рассчитанные на трехмерность, для ученых это повод для размышления.
Нельзя сказать, какая из версий ближе к истине, как и точно ответить, что находится за космосом. Но человечество не останавливается в космическом прогрессе, углубляясь в изучении. Узнать об этом подробнее можно из статьи “Значение Международной космической станции”.
Источник
Есть ли у Вселенной более высокие измерения?
Мир, где мы живем — трехмерный. Мы можем перемещаться в нем влево-вправо, вперед-назад и вверх-вниз. Посмотрите в угол своей комнаты. Видите? Взаимно перпендикулярных направлений всего три! Но почему не 7? Или не 26? Ответ на этот вопрос никто не знает. Ладно. Никто не знает, почему пространство имеет три измерения. Но может ли оно иметь их еще больше? Этот вопрос задает себе несколько раз в день каждый усердный школьник🙄. Об этом мы сегодня и поговорим.
Другие измерения
Идея о том, что пространство имеет более трех измерений, может показаться, на первый взгляд совершенно безумной. Однако этот вопрос физики серьезно изучают уже более века.
Давайте, для начала, вспомним, как мы описываем пространство и предметы в нем. В двух измерениях мы можем нанести сетку на плоскость, а затем каждую ее точку описать парой чисел. Это координаты. Зная их, Вы будете понимать, сколько нужно пройти в горизонтальном и вертикальном направлении, чтобы достичь этой точки. Стрелка, указывающая на эту точку, называется «вектором».
Эта конструкция справедлива не только по отношению к двум измерениям. Вы можете добавить и третье направление. И проделать все то же самое. Но зачем останавливаться на достигнутом? А дальше? Дальше все немного усложняется. Вы больше не можете нарисовать сетку для четырехмерного пространства. Но вы определенно можете записать векторы. Это просто ряд из четырех чисел. Хм, это что же получается? Мы можем строить векторные пространства с любым количеством измерений? И даже с бесконечным их множеством? Да. Математика дает нам такую возможность.
Странные фигуры
И когда у Вас есть векторы в этих более высоких измерениях, Вы можете создавать с их использованием любые геометрические фигуры. Например — строить плоскости или кубы более высоких измерений. Или вычислять объемы, или формы кривых. И так далее. И хотя мы не можем напрямую рисовать объекты более высоких измерений, мы можем рисовать их проекции в более низкие измерения. Например — проекцию четырехмерного куба на двухмерную плоскость.
Такие абстрактные математические концепции часто оказываются полезными для физиков. И геометрия высоких измерений очень пригодилась им. Потому что в физике мы часто имеем дело не только с телами, которые находятся в определенных местах, но и с телами, движущимися в определенных направлениях.
Например, у Вас есть некая частица. И Вы хотите описать ее свойства. Для этого Вам понадобятся информация о ее позиции и импульсе, где импульс сообщает Вам направление ее движения. И такая частица описывается вектором в шестимерном пространстве с тремя элементами для позиции и тремя элементами для импульса. Это шестимерное пространство называется фазовым.
Странные пространства
Работая с такими фазовыми пространствами, физики начали задаваться вопросом — может ли реальное пространство иметь больше измерений? Эта идея была впервые предложена финским физиком Гуннаром Нордстрёмом. В 1914 году он попытался использовать четвертое измерение пространства для описания гравитации. Но это не сработало. Потому что другой человек выяснил, как работает гравитация. Этим человеком был Альберт Эйнштейн😁.
Он считал, что гравитации не нужно дополнительное измерение пространства. Ей хватит трех измерений. Просто нужно добавить еще одно измерение — время. И позволить всем этим измерениям искривляться.
Но тогда, если не нужны никакие дополнительные измерения для гравитации, быть может их можно использовать для чего-то другого?
Немецкий ученый Теодор Калуца именно так и считал. В 1921 году он написал статью, в которой попытался использовать четвертое измерение пространства для описания электромагнитной силы. И сделал он это очень похоже на то, как Эйнштейн описал гравитацию. Но Калуца использовал бесконечно большое дополнительное измерение. И никак не объяснил, почему мы обычно не теряемся в нем.
Эта проблема была решена несколькими годами позже шведским физиком Оскаром Клейном. Он предположил, что четвертое измерение пространства нужно свернуть до небольшого радиуса, чтобы в нем нельзя было заблудиться. Вы просто не заметите, если войдете в него. Настолько оно мало. Идея о том, что электромагнетизм вызван свернутым четвертым измерением пространства, называется сейчас теорией Калуцы-Клейна.
Свернутые измерения
Как же это работает? Примерно так — Вы берете дополнительное измерение пространства, сворачиваете его, и из него выходит гравитация вместе с электромагнетизмом. Вы можете объяснить обе силы полностью геометрически. Вероятно, именно поэтому Эйнштейн в последние годы своей жизни пришел к выводу, что геометрия — это ключ к созданию так называемой Теории всего, лежащей в основе физики нашего мира. Однако, по крайней мере пока, эти идея не подтверждены. Потому, что у теории Калуцы-Клейна есть серьезные проблемы.
Первая проблема заключается в том, что, хотя геометрия дополнительного измерения правильно дает нам описания электрических и магнитных полей, она никак не отвечает на вопрос о природе заряженных частиц. Таких, например, как электроны. Вторая проблема заключается в том, что радиус дополнительного измерения по всем расчетам должен быть нестабилен. И если он вдруг начнет меняться, это может иметь наблюдаемые последствия. Например — изменение гравитационной постоянной. Однако ничего подобного мы не наблюдали. Третья проблема заключается в том, что теория не квантуется. И никто так и не придумал, как квантовать геометрию, не сталкиваясь с серьезными проблемами. Однако, при этом, можно спокойно квантовать старый добрый электромагнетизм.
Одиннадцать друзей супергравитации
Сегодня мы, конечно, знаем, что электромагнитная сила на самом деле спокойно объединяется со слабой ядерной силой в то, что называется электрослабой силой. Что интересно, это вовсе не проблема для теории Калуцы-Клейна. Поскольку еще в 60-х прошлого века физики выяснили, что теория Калуцы-Клейна может применяться не только для электромагнетизма, но и для любых подобных взаимодействий. Включая сильное и слабое ядерное взаимодействие. Просто нужно добавить еще несколько измерений…
Сколько? Для слабого ядерного взаимодействия нужно еще два. А для сильного ядерного взаимодействия еще четыре. Таким образом, что у нас получается? У нас есть одно измерение времени. 3 измерения для гравитации. Одно для электромагнетизма. 2 для слабого ядерного взаимодействия. И 4 для сильного ядерного взаимодействия, что в сумме дает 11. Хм…
В 1981 году американский физик-теоретик Эдвард Виттен заметил, что 11 — это именно то количество измерений, которое является максимальным для теории супергравитации.
Не кажется ли Вам, что это очень странное совпадение?😉
Источник
Что находится за пределами Вселенной?
В течение десятилетий астрофизики изучали различные аспекты Вселенной. От черных дыр до происхождения самой Вселенной. Но некоторые пошли еще дальше, чтобы познать неизвестное или непостижимое.
Возможно ли, что что-то существует даже за пределами Вселенной?
Чтобы ответить на этот вопрос мы сначала должны определить Вселенную. В большинстве случаев слово «Вселенная» означает наблюдаемую Вселенную — область со всем веществом, которое можно наблюдать с Земли в настоящее время. Она определяется скоростью света. Слово «наблюдать» означает здесь не способность современных приборов обнаруживать свет от далекого объекта, а физическую границу, определяемую самой скоростью света. Поскольку ничто не может двигаться быстрее света, мы не можем наблюдать что-либо дальше от Земли, чем свет, который достиг нас с момента, когда возникла Вселенная (13,7 миллиарда лет).
По расчетам, диаметр наблюдаемой Вселенной составляет около 93 миллиардов световых лет , или 28,5 гигапарсек. Теперь возникает вопрос, как диаметр Вселенной может быть 93 миллиардов световых лет, если возраст Вселенной всего 13,8 миллиардов лет? Давайте разберемся.
В соответствии с законом Хаббла , самые отдаленные регионы Вселенной расширяются быстрее, чем скорость света. С другой стороны, специальная теория относительности говорит нам о том, что предметы не могут двигаться быстрее скорости света относительно друг друга. Получается, что не объекты движутся быстрее скорости света, а само пространство между ними.
Таким образом, если перемещаться быстрее скорости света по прямой линии к краю Вселенной, то увидите ли Вы край Вселенной? Ответ-нет, потому что у Вселенной нет границ. Мы знаем, что наша Вселенная изотропна и расширяется, но куда она расширяется?
Теория Мультивселенной
Представьте себе, что наш космос на самом деле является одной Вселенной в Мультивселенной, где каждая Вселенная похожа на мыльный пузырь, парящий в пустоте мультивселенной. Каждый пузырь расширяется от собственного Большого взрыва, и у них тоже есть свои законы физики. Это может показаться сумасшедшим, но..
Если случайно две из этих вселенных-мыльных пузырей приблизятся достаточно близко и начнут взаимодействовать друг с другом таким образом, что вторая Вселенная обнаруживается изнутри первой Вселенной, мы сможем получить доказательства этой гипотезы. Астрономы наблюдали за космосом в поисках любого признака, который может подтвердить, что наша Вселенная взаимодействует с другой Вселенной и они действительно нашли нечто особенное.
После исследования космического микроволнового фона ученые заметили колебания температуры в различных регионах. Хотя большинство этих колебаний температуры объясняются современными космологическими теориями, существует один регион, известный как “холодное пятно” , которое не соответствует ни одной из всех существующих теорий.
По какой-то странной причине “холодное пятно” примерно на 70 МКК (микрокельвин) холоднее, чем средняя температура 2,7 к. Хотя это может быть нормой на небольшом участке космоса, но холодное пятно охватывает огромный регион, который составляет один миллиард световых лет. Он расположен в Южном небесном полушарии (не путайте его с южным полушарием Земли) в направлении созвездия Эридана. Многие исследователи называют это «космическая ось зла»
Чтобы объяснить “холодное пятно”, астрономы придумали несколько теорий или гипотез. Одной из таких гипотез является гипотеза о Сверхпустоте , которая предполагает, что эта аномалия вызвана наличием огромной пустоты между нами и космического микроволнового фона в этом направлении. Другое возможное объяснение — гипотеза космической текстуры.
Но самым фантастическим и самым противоречивым из всех предположений то, что” холодное пятно » на самом деле вызвано столкновением между нашей Вселенной и другой Вселенной, и пятно находится именно там, где Вселенные взаимодействуют друг с другом. В последнее время эта гипотеза получила некоторое обоснование.
В 2017 году, профессор Том Шэнкс из Даремского университета в своей статье заявил, что Сверхпустота маловероятна, чтобы объяснить “холодное пятно” такого размера. Он добавил, что, хотя мы не можем исключить другие объяснения, предусмотренные стандартной моделью, в ситуации, когда они тоже не могут дать ответы, мы должны рассмотреть более экзотическое объяснение-столкновение нашей Вселенной и другой Вселенной-пузыря.
Если Вам понравилась статья поставьте лайк и подпишитесь на канал НАУЧПОП . Оставайтесь с нами, друзья! Впереди ждёт много интересного!
Источник