BAN BEN Mindennapi élet az embernek leggyakrabban véges mennyiségekkel kell megküzdenie. Ezért nagyon nehéz elképzelni egy korlátlan végtelent. Ezt a koncepciót a titokzatosság és a szokatlanság aurája övezi, amibe keveredik az Univerzum iránti tisztelet, amelynek határait szinte lehetetlen meghatározni.

A világ térbeli végtelensége a legösszetettebb és legvitatottabb tudományos problémák közé tartozik. Az ókori filozófusok és csillagászok a legegyszerűbb logikai konstrukciók segítségével próbálták megoldani ezt a kérdést. Ehhez elég volt azt feltételezni, hogy el lehet jutni az Univerzum feltételezett szélére. De ha ebben a pillanatban kinyújtja a kezét, a határ kissé távolabb kerül. Ez a művelet számtalanszor megismételhető, ami az Univerzum végtelenségét bizonyítja.

Az Univerzum végtelenségét nehéz elképzelni, de nem kevésbé nehéz az sem, hogyan nézhet ki egy korlátozott világ. Ebben az esetben még a kozmológia tanulmányozásában nem túl fejlettek számára is felvetődik a természetes kérdés: mi van az Univerzum határán túl? Az ilyen, józan észen és mindennapi tapasztalatokon alapuló érvelés azonban nem szolgálhat szilárd alapot a szigorú tudományos következtetésekhez.

Modern elképzelések az Univerzum végtelenségéről

A modern tudósok számos kozmológiai paradoxont ​​vizsgálva arra a következtetésre jutottak, hogy a véges Univerzum létezése elvileg ellentmond a fizika törvényeinek. A Földön túli világnak látszólag nincsenek határai sem térben, sem időben. Ebben az értelemben a végtelen azt jelenti, hogy sem az Univerzumban lévő anyag mennyisége, sem geometriai méretei nem fejezhetők ki egy nagy szám("Evolution of the Universe", I.D. Novikov, 1983).

Még ha figyelembe vesszük azt a hipotézist is, hogy az Univerzum körülbelül 14 milliárd évvel ezelőtt, az úgynevezett ősrobbanás eredményeként jött létre, ez csak azt jelentheti, hogy azokban a rendkívül távoli időkben a világ a természetes átalakulás újabb szakaszán ment keresztül. Általánosságban elmondható, hogy a végtelen Univerzum soha nem jelent meg kezdeti impulzus vagy valamilyen anyagtalan tárgy megmagyarázhatatlan fejlődése következtében. A végtelen Univerzum feltételezése véget vet a világ isteni teremtésének hipotézisének.

2014-ben amerikai csillagászok publikálták a legújabb kutatások eredményeit, amelyek megerősítik a végtelen, ill. lapos univerzum. A tudósok nagy pontossággal mérték meg az egymástól több milliárd fényévnyire elhelyezkedő galaxisok közötti távolságot. Kiderült, hogy ezek a kolosszális csillaghalmazok állandó sugarú körökben helyezkednek el. Felfedezők építették kozmológiai modell közvetve bizonyítja, hogy az Univerzum térben és időben is végtelen.

Firsov A.

Csak két végtelen dolog van: az Univerzum és a hülyeség. Bár az Univerzumban nem vagyok biztos. Albert Einstein

Megszoktuk, hogy az Univerzumot végtelennek érzékeljük. Ez így van?

Az alábbiakban néhány gondolatot olvashat erről a témáról.

Az emberiség háromdimenziós tengelyekben

Az ember egész életében a gravitáció körülményei között él, ezért minden pillanat le van számára (az az irány, ahová húzzák, és felfelé - az az irány, ahonnan húzzák).

Ez az életforma a környező tér egyértelmű felosztását eredményezi: az ember szintje alatti és az emberszint feletti részre. Ami magasabb, az általában könnyebb, könnyebb és biztonságosabb, és ennek megfelelően gyakran könnyedséggel, békével és boldogító állapottal társul. Ami alacsonyabb, az általában nehezebb, sötétebb, veszélyesebb. Ennek megfelelően az emberek nehézségekkel, szorongással, veszéllyel és bajokkal társítják.

Az ember egész életében a gravitációra merőlegesen mozog. Ennek megfelelően két irány is hasonlóképpen alakul ki számára - amerre haladunk (előre), illetve ahova haladunk, illetve hátra. Mindkét irány szinte mindig merőleges a gravitációra. Könnyebb előrelépni, ennek megfelelően minden, ami az embernek a jövőben van, az előrelépéshez kapcsolódik, és minden, ami a múltban van, a visszalépéshez kapcsolódik.

A következő irányok a mozgásra és a gravitációra merőlegesek – jobbra és balra.

Ahogyan a tíz ujj jelenléte a kezeken egy decimális számrendszert eredményez az ember számára (ez a rendszer a legkényelmesebb a gyakorlati életben való használatra), úgy a létezés módjai is a legkényelmesebb elképzelést alkotják az ember számára. a körülötte lévő világ háromdimenziós.

Szinte minden vallás a kellemetlen érzéseket és a jövőbeni bajokat a föld felszíne alá helyezi, és minden kellemes érzést és jövőbeli boldogságot a föld felszíne fölé.

Most, hogy a tudomány bebizonyította, hogy a Föld gömb alakú. A mennynek és a pokolnak már nincs valódi helye, és szinonimáik „mennyország” és „pokol” továbbra is léteznek, már elváltak a fent és lent meghatározott irányoktól.

Ugyanakkor továbbra is izgatja a hívők, ateisták és agnosztikusok elméjét az a kérdés, hogy mikor és hogyan jött létre a világ, mekkora, meddig fog tartani.

És arra a kérdésre, hogy meddig és mennyi ideig lehet egy irányba haladni minden épeszű ember számára, egy válasz van - ameddig kívánja és ameddig csak akarja.

Egy tapasztalatlan ember nehezen tudja elképzelni, hogy felfelé haladva alul, előre haladva pedig lemaradhat.

De vajon ez mind igaz a valós Univerzumban? És mit gondol erről a tudomány?

Az ember ott találja fel a végtelent, ahol hiányzik az intelligencia a végesség felismeréséhez

Ennek az állításnak a magyarázatához egy kis példázattal kezdem.

„Az egyik erdőben, egy apró tisztáson élt egy néptörzs. A tisztás körül minden oldalról sűrű erdő volt. Időnként tigrisek jöttek ki az erdőből, és embereket ettek. Az emberek nagyon féltek a tigrisektől. Akármilyen messzire mentek is az emberek az erdőbe, mindenhol csak erdő volt, és szinte mindenhol lehetett tigrisbe botlani. Az egész Univerzum ezeknek az embereknek csak a tisztásból állt, ahol élnek, és a körülöttük lévő erdőkből tigrisekkel. Az emberek istenítettek minden mozgó vagy mozdulatlan tárgyat, amely veszélyt fenyegetett.

Nem meglepő, hogy a tisztáson élők joggal hitték, hogy körülöttük végtelenül terjed az erdő, és ennek megfelelően az erdőben a tigrisek száma is végtelen. Mert hiába mész be az erdőbe, nem mindegy, hogy örökre az erdőben maradsz, vagy előbb-utóbb, de megesz egy tigris, vagy valami veszély fenyegeti.

Minden olyan feltételezést, hogy akár az erdő, akár a tigrisek száma, akár az istenek száma véges, abszurdnak, logikátlannak, a logikával ellentétesnek és józan ész.

Az élet során azonban az embereknek szükségük volt erdőkre, hogy házakat építsenek, szerszámokat készítsenek és fűtsenek. Ezért a tisztás körüli erdőt folyamatosan kivágták. Idővel szinte az egész erdőt kivágták.

Végül kiderült, hogy az erdő mérete korlátozott. A benne lévő tigrisek száma is korlátozottnak bizonyult. Az embereknek sikerült megmérniük az erdő méretét és a tigrisek számát is.”

Azért idéztem ezt a példázatot, hogy megmutassam, hogy az emberiség könnyen felveszi a végtelent ott, ahol valójában korlátok vannak. Az emberi pszichológia olyan, hogy sok esetben az emberek feltalálják a végtelent, ahol ilyen vagy olyan okból nehezen tudják felfogni a végességet. Ez mindenekelőtt a térre, az időre és a természetfeletti erőkre vonatkozik.

Hasonlóképpen, az ember könnyebben elképzeli a hozzá kapcsolódó objektumok (föld, levegő, naprendszer, galaxis) mozdulatlanságát, mint a mobilitást.

Ez a funkció emberi pszichológia megmagyarázzák, hogy kezdetben az Univerzumot laposnak és mozdulatlannak, a környező teret és időt pedig minden irányban végtelennek feltételezték.

Fejlődése során azonban az emberiség megváltoztatta a minket körülvevő világról alkotott felfogását. Meg kell jegyezni, hogy ez a változás nem mindig ment végbe konfliktus nélkül.

Máglyára égették Giordano Brunót, aki könyveiben egyrészt azt hirdette, hogy a Föld nem az Univerzum középpontja, másrészt az Univerzum végtelensége és a Világegyetem sok világának végtelensége.

Galileo Galilei kemény életet élt, alátámasztva Kopernikusz elméletét a Földnek a Nap körül és a tengelye körüli forgásáról.

Hogyan alakulnak ki a tudományos hipotézisek

"Bármi új ötlet három fázison megy keresztül. Először is: mi ez a hülyeség? Másodszor: van ebben valami. Harmadszor: ki nem tudja ezt?”

Ismeretes, hogy minden eredeti ötletet először elutasítanak, majd erőszakos támadásoknak vetik alá, végül pedig axiómaként fogadják el. Végül minden a negyedik fázisban csúcsosodik ki: az ötletet nemcsak elfogadják, hanem megvalósítják, megőrzik az elmében és tettekké alakítják át.

Leggyakrabban új tudományos elmélet azzal kezdődik, hogy ezt vagy azt a tényt nehéz megmagyarázni a meglévő elmélet keretei között. Ekkor megjelenik egy vagy több olyan ember, aki így vagy úgy próbálja megmagyarázni a tények következetlenségét. Megszületik egy ötlet vagy feltételezés – egy hipotézis. Hogy ez a hipotézis helyes vagy helytelen, azt a további gyakorlat határozza meg. Ha egy hipotézis gyakorlatilag nem igazolódik be, el kell vetni. Ha egy hipotézisnek van gyakorlati megerősítése, akkor hipotézisből elméletté változik. Minden oldalról próbálják tesztelni az elméletet, amíg meg nem győződnek a helyességéről. Csak ezt követően fogadják el tényként az elméletet, és kezdik a környező világ természetes és meglehetősen érthető jelenségeként használni.

Így például azt a hipotézist, hogy a Föld domború, tengerészek terjesztették elő, akik látták, hogy a horizonton túlra menő hajók mérete nem csökkent egy pontig, hanem simán leszállt a horizonton túlra.

Később megjelent egy elmélet, amely azt állította, hogy a Föld kerek is lehet. Ezt az elméletet először Kolumbusz, majd Magellán tesztelte a gyakorlatban. Ma már nem titok, hogy a föld kerek. Bár a hétköznapi hétköznapi elképzelések keretein belül nagyon nehéz elképzelni és megérteni.

Valami hasonló történt azzal az elmélettel is, amely szerint a Föld a Nap körül kering.

Tudományos elképzelések a mikrokozmoszról és a makrokozmoszról

Mind a mikrorészecskék, mind az asztrofizika területén dolgozó tudósoknak olyan elemekkel kell dolgozniuk, amelyeket nem lehet megérinteni vagy alaposan megvizsgálni. Ezért ezeken a tudományterületeken az emberek régóta olyan fogalmakat használnak, amelyek elvontabbak, mint a valóságban kézzelfoghatóak vagy elképzelhetőek: a mikrokozmoszban ezek elektronok, protonok, fotonok, kvarkok, elektromágneses hullámokés mezők, antianyag stb. A makrokozmoszban ezek a galaxisok, szupernóvák, törpék, fekete lyukak stb.

Mindezek meglehetősen elvont fogalmak, amelyeket az átlagember rosszul ért.

Ezen absztrakt világok között elméletileg biztosít valamilyen kapcsolatot a relativitáselmélet, amely meglehetősen absztrakt módon köti össze a tömeget, a fénysebességet és az energiát.

Ilyen körülmények között a tudósok meglehetősen könnyen dolgoznak elméleti számításokkal, számításokkal és feltételezésekkel. Azokban az esetekben, amikor a fizikai elmélet és annak matematikai számítása nem ad lehetőséget a végtelen távolságú, tömegű, sebességű és időperiódusú megoldásokra, de a gyakorlatban ezeket számos gyakorlati kísérlet igazolja, a tudósok meglehetősen könnyen beismerik a végességet és a korlátot. Ez a megközelítés annyira izgalmas, hogy a tudománnyal foglalkozó emberek nemcsak bizonyos térbeli dolgok és magának az Univerzumnak a korlátait kezdik feltételezni, hanem bizonyos feltételezések és számítások segítségével megpróbálják kiszámítani az Univerzum méretét is.

Einstein relativitáselmélete és a sebesség, tömeg és energia határai

A 20. században a fizikusok azt hitték, hogy már szinte mindent értenek az őket körülvevő világban. Néhány kivétel a könnyű volt. Hullámszerűen terjedt (hajlítva és megtörve), ugyanakkor sokféle kölcsönhatásba lép az anyaggal, mint egy részecske, például nyomást gyakorolva.

A fénysebesség mérésére tett kísérletek megzavarták a fizikusokat. A Föld a tengelye körül forog és a térben mozog, i.e. bármely tárgy a Föld felszínén nagy sebességgel mozog. Azonban minden kísérlet, amely a fénysebesség függését a fényforrás vagy a fény vevő mozgási sebességétől akarta elérni, kudarccal végződött. A fénysebesség állandó volt, függetlenül attól, hogy a fényforrásnál vagy a vevőnél mérték, és hogy a fényforrás vagy a vevő mozog-e.

Az egyetlen dolog, amit ki tudtunk számítani, hogy minél nagyobb sebességgel távolodnak el egymástól az objektumok, annál nagyobb a fényük vörös eltolódása.

Albert Einstein matematikailag oldotta meg a fénysebesség paradoxonát. Az Einstein által levezetett egyenletek az anyagi objektumok kiterjedésének és időintervallumának változását az anyagi tárgyak mozgásállapotának változásaival hozták összefüggésbe, emellett Einstein olyan egyenleteket dolgozott ki, amelyek összekapcsolják a tárgy tömegét az energiájával. A kapcsolódási együttható a fénysebesség volt.

Az Einstein-egyenletek mellékkövetkeztetése az volt, hogy a fénysebességnél nagyobb sebesség elérése lehetetlennek bizonyult: Einstein egyenleteiből az következett, hogy egyetlen tárgy sem tud a fénysebességnél nagyobb sebességgel mozogni.

A végtelen sebesség lehetetlenségét a fizikusok nyugodtan fogadták.

BAN BEN általános elmélet A relativitáselmélet szerint Einstein egyetlen képletben kapcsolta össze a tömeget és az energiát.

Ezt a fizikusok is nyugodtan fogadták. Mivel azonban az Univerzum tömege korlátozott, ebből a logikus következtetés az, hogy az Univerzumban az energia korlátozott.

A táguló univerzum elmélete

A távoli galaxisok által kibocsátott fény vizsgálata kimutatta, hogy minél távolabb vannak egymástól az objektumok, annál erősebb a vöröseltolódásuk, azaz. annál gyorsabban távolodnak el egymástól. A legtávolabbi tárgyak szinte fénysebességgel távolodnak.

Ezen megfigyelések alapján született meg a táguló Univerzum elmélete. Ezen elmélet szerint az Univerzum minden objektuma óriási sebességgel repül el egymástól.

Ennek a ténynek a magyarázatára találták ki az ősrobbanás és az oszcilláló (oszcilláló) Univerzum elméletét.

Az első elmélet szerint az Univerzum egy bizonyos pillanatból és egy bizonyos pontból repül el.

A második elmélet szerint az Univerzum tárgyai vagy távolodnak egymástól, vagy elkezdenek egymás felé haladni.

Az ősrobbanás elmélet

1922 – szovjet matematikus és geofizikus Al. Al. Friedman nem stacionárius megoldásokat talált Einstein gravitációs egyenletére, és megjósolta az Univerzum tágulását (a Friedman-megoldás néven ismert nem stacionárius kozmológiai modell). Ha ezt a helyzetet a múltba extrapoláljuk, akkor arra a következtetésre kell jutnunk, hogy a kezdet kezdetén az Univerzum minden anyaga egy tömör tartományban összpontosult, ahonnan megkezdte tágulását. Mivel a robbanásveszélyes folyamatok nagyon gyakran fordulnak elő az Univerzumban, Friedman azzal a feltételezéssel állt elő, hogy fejlődésének legelején ott is van egy robbanásveszélyes folyamat - az ősrobbanás.

A modern elképzelések szerint a most megfigyelt Univerzum 13,7 ± 0,2 milliárd évvel ezelőtt keletkezett valamilyen kezdeti „szinguláris” állapotból, végtelen hőmérséklettel és sűrűséggel, és azóta folyamatosan tágul és lehűl.

Az Ősrobbanás-elmélet logikus folytatása a galaxisok szétrepülésének tényének. Felvettük a tágulás sebességét, kiszámítottuk a tágulás hozzávetőleges középpontját, elosztottuk a távolságot a sebességgel és megkaptuk az ősrobbanás dátumát. Ez egy másik példa a posztulátumokon alapuló közvetlen logikai érvelésre:

A tágulási sebesség időben állandó,

A tágulás iránya egyenes,

A tágulási folyamat során az idő állandó és összenyomhatatlan.

Ezen feltevések egyike sem igazolódott, így az ősrobbanás-elmélet bizonyos határok között elfogadható: nem nagyon előre (a jövőbe) a jelen pillanatától és nem nagyon messze (a múltba).

Ennek az elméletnek az a következménye, hogy az Univerzum méretét az ősrobbanás töredékeinek sugara korlátozza.

CMB sugárzás

Minden test, amelynek hőmérséklete nem abszolút nulla (-273 Celsius-fok), bizonyos típusú sugárzást bocsát ki. Minél közelebb van a robbanás középpontjához, annál magasabbnak kell lennie az Univerzum hőmérsékletének, és minél távolabb van a robbanás helyétől, annál alacsonyabbnak kell lennie. A végtelenben az Univerzumnak abszolút nulla hőmérsékletűnek kell lennie.

Az Univerzum hőmérsékletének mérésére tett gyakorlati kísérletek azonban azt mutatták, hogy az nem egyenlő nullával. Kiderült, hogy az Univerzum hőmérséklete szinte minden irányból megközelítőleg 3,5 Celsius-fok.

Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy az úgynevezett „Ősrobbanás” során felszabaduló energia nem oszlott el a végtelenségig, hanem mindenhol egy bizonyos hőmérsékletre melegítette fel az Univerzumot.

Más szóval azt is mondhatjuk, hogy ill

1. Az „Ősrobbanás” során felszabaduló energia mennyisége azonnal végtelennek bizonyult és egyenletesen oszlik el az Univerzumban, vagy mi

2. Az Univerzum hőkapacitása végesnek bizonyult.

Az első pedig ellentmond a relativitáselméletnek (a hő nem érhette el korlátozott időn belül az egész Univerzumot). A második azt jelenti, hogy az Univerzum hőkapacitása korlátozott, ami gyakorlatilag azt jelenti, hogy az Univerzum véges.

Ráadásul a hőmérséklet egyenetlenül oszlik el az Univerzumban, egyes oldalakon jobban felmelegszik, másokon kevésbé. A tudósok ezt a hőmérséklet-eloszlást az Univerzumban a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás ingadozásának nevezik.

A csillagászt most a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás fluktuációinak mérése érdekli, mivel ez rávilágíthat az Univerzumban a fejlődés kezdeti szakaszában lezajlott folyamatokra. Megállapított tény, hogy az Univerzum határainak hőmérséklete nem nulla, az ingadozások pedig egyenetlenül oszlanak el.

Az Univerzum mérete

Valójában az Univerzum tágulási sebessége és a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás jelenléte alapján kiderül, hogy Univerzumunk viszonylag kicsi - körülbelül 70 milliárd fényév átmérőjű, és a csillagok száma 10 a tizenkilencedik hatványig.

Hogyan értheti meg épeszű ember, hogy az Univerzum véges?

Ép embernek nagyon nehéz elhinni, hogy az Univerzum véges lehet. Itt csak a makrokozmosz egyéb, a józan észnek első pillantásra ellentmondó, de valójában bizonyított tények felismerésének tapasztalata segíthet:

A föld nem lapos, hanem kerek.

A nap sokkal nagyobb, mint a föld

Nem a nap kering a föld körül, hanem a föld a nap körül,

A Föld forog a tengelye körül

Egy tárgy sebessége sem lehet a fény sebessége,

A tömeg energiává alakítható és fordítva,

A fény hullám és részecske is egyben stb.

Ezek a dolgok nem férnek bele jól az elmédbe hétköznapi ember. De tudósok feltételezték, kísérletileg tesztelték, és az emberiség már használja gyakorlati életében.

Az Univerzum korlátozott természetét még mindig csak a tudósok feltételezik, és a kutatások igazolják. De talán egy nap az emberiség kísérletileg is kipróbálja, és képes lesz ezt a tényt a gyakorlati életben használni.

Mit jelent a gyakorlatban az Univerzum végessége?

Ha az Univerzum véges, ez nem jelenti azt, hogy az ember előbb-utóbb falnak ütközik. Az Univerzumnak mint olyannak nincs éle.

Ez csak újabb zárlatot jelenthet. Ez azt jelenti, hogy egy idő után visszatérünk a kiindulási ponthoz. Így egy bizonyos irányba küldött és egyenes vonalban mozgó jel vagy tárgy nagyon sokáig fog mozogni, míg egy napon vissza nem tér a kiindulási pontra a vele ellentétes oldalról. A térben terjedő fénysugárnak pedig egy bizonyos (hosszú) idő elteltével vissza kell térnie a kiindulási pontjára.

Mindig látjuk a csillagos eget. Az űr titokzatosnak és hatalmasnak tűnik, mi pedig csak egy apró része vagyunk hatalmas világ, titokzatos és néma.

Életünk során az emberiség különféle kérdéseket tett fel. Mi van a galaxisunkon túl? Van valami a tér határain túl? És van-e határ a térnek? Még a tudósok is régóta töprengenek ezeken a kérdéseken. A tér végtelen? Ez a cikk olyan információkat tartalmaz, amelyekkel a tudósok jelenleg rendelkeznek.

A végtelen határai

Úgy tartják, hogy a mi Naprendszer az Ősrobbanás következtében alakult ki. Az anyag erős összenyomása miatt keletkezett, és szétszakította, gázokat szórva bele különböző oldalak. Ez a robbanás adott életet galaxisoknak és naprendszereknek. A Tejútrendszert korábban 4,5 milliárd évesnek tartották. 2013-ban azonban a Planck-teleszkóp lehetővé tette a tudósok számára, hogy újraszámolják a Naprendszer korát. Jelenleg 13,82 milliárd évesre becsülik.

A legmodernebb technológia nem tudja lefedni a teljes teret. Bár a legújabb eszközök képesek elkapni a bolygónktól 15 milliárd fényévnyire lévő csillagok fényét! Ezek akár már meghalt csillagok is lehetnek, de fényük még mindig az űrben jár.

Naprendszerünk csak egy kis része egy hatalmas galaxisnak, az úgynevezett Tejút. Maga az Univerzum több ezer hasonló galaxist tartalmaz. És hogy a tér végtelen-e, nem tudni...

Az a tény, hogy az Univerzum folyamatosan tágul, egyre több kozmikus testet alkotva, az tudományos tény. Valószínűleg őt kinézet folyamatosan változik, így több millió évvel ezelőtt, ahogy egyes tudósok biztosak benne, teljesen másképp nézett ki, mint manapság. És ha az Univerzum növekszik, akkor biztosan vannak határai? Hány Univerzum van mögötte? Sajnos ezt senki sem tudja.

A tér bővítése

Ma a tudósok azt állítják, hogy az űr nagyon gyorsan tágul. Gyorsabban, mint korábban gondolták. Az Univerzum tágulása miatt az exobolygók és a galaxisok különböző sebességgel távolodnak tőlünk. De ugyanakkor növekedési üteme azonos és egyenletes. Csak arról van szó, hogy ezek a testek különböző távolságokra helyezkednek el tőlünk. Így a Naphoz legközelebb eső csillag 9 cm/s sebességgel „elszalad” Földünkről.

A tudósok most egy másik kérdésre keresik a választ. Mi okozza az Univerzum tágulását?

Sötét anyag és sötét energia

A sötét anyag egy hipotetikus anyag. Nem termel energiát vagy fényt, de a hely 80%-át elfoglalja. A tudósok a múlt század 50-es éveiben gyanították ennek a megfoghatatlan anyagnak az űrben való jelenlétét. Bár létezésére nem volt közvetlen bizonyíték, napról napra egyre több támogatója akadt ennek az elméletnek. Talán számunkra ismeretlen anyagokat tartalmaz.

Hogyan jött létre a sötét anyag elmélete? A helyzet az, hogy a galaxishalmazok már rég összeomlottak volna, ha tömegük csak számunkra látható anyagokból állna. Ennek eredményeként kiderül, hogy világunk nagy részét egy számunkra még ismeretlen, megfoghatatlan anyag képviseli.

1990-ben felfedezték az úgynevezett sötét energiát. Hiszen a fizikusok korábban azt hitték, hogy a gravitációs erő lelassul, és egy napon az Univerzum tágulása leáll. De mindkét csapat, amely elkezdte tanulmányozni ezt az elméletet, váratlanul felfedezte a terjeszkedés felgyorsulását. Képzeld el, hogy feldobsz egy almát a levegőbe, és várod, hogy leessen, de ehelyett elkezd távolodni tőled. Ez arra utal, hogy a tágulást egy bizonyos erő befolyásolja, amelyet sötét energiának neveztek.

Ma a tudósok belefáradtak a vitába arról, hogy az űr végtelen-e vagy sem. Megpróbálják megérteni, hogyan nézett ki az Univerzum az Ősrobbanás előtt. Ennek a kérdésnek azonban nincs értelme. Hiszen maga az idő és a tér is végtelen. Tehát nézzük meg a tudósok több elméletét az űrről és annak határairól.

A végtelen...

Az olyan fogalom, mint a „végtelen” az egyik legcsodálatosabb és legrelatívabb fogalom. Régóta érdekli a tudósokat. BAN BEN való Világ Amiben élünk, mindennek vége van, az életnek is. Ezért a végtelen titokzatosságával, sőt bizonyos miszticizmusával vonz. A végtelent nehéz elképzelni. De létezik. Végül is sok probléma megoldódik a segítségével, és nem csak matematikai.

A végtelen és a nulla

Sok tudós hisz a végtelenség elméletében. Doron Selberger izraeli matematikus azonban nem osztja véleményüket. Azt állítja, hogy óriási szám van, és ha hozzáadunk egyet, akkor a végeredmény nulla lesz. azonban adott szám olyan messze túlmutat az emberi felfogáson, hogy létezését soha nem fogják bizonyítani. Ezen a tényen alapul az „Ultra-infinity”-nek nevezett matematikai filozófia.

Végtelen tér

Van esély arra, hogy két azonos szám összeadása ugyanazt a számot eredményezze? Első pillantásra ez teljesen lehetetlennek tűnik, de ha arról beszélünk az Univerzumról... A tudósok számításai szerint ha kivonsz egyet a végtelenből, végtelent kapsz. Ha két végtelent összeadunk, a végtelen ismét előjön. De ha kivonod a végtelent a végtelenből, akkor nagy valószínűséggel kapsz egyet.

Az ókori tudósok arra is kíváncsiak voltak, hogy van-e határ az űrnek. Logikájuk egyszerű volt és egyben zseniális. Elméletüket a következőképpen fejezzük ki. Képzeld el, hogy elérted az Univerzum szélét. Kinyújtották kezüket a határon túlra. A világ határai azonban kitágultak. És így tovább a végtelenségig. Nagyon nehéz elképzelni. De még nehezebb elképzelni, hogy mi van a határain túl, ha valóban létezik.

Világok ezrei

Ez az elmélet azt állítja, hogy a tér végtelen. Valószínűleg millió, milliárd más galaxis található benne, amelyekben több milliárd más csillag található. Hiszen ha tágan gondolkodunk, életünkben minden újra és újra kezdődik - a filmek egymás után következnek, az élet, amely egy személyben végződik, egy másikban kezdődik.

A világtudományban ma a többkomponensű Univerzum koncepciója általánosan elfogadottnak számít. De hány Univerzum van? Ezt egyikünk sem tudja. Más galaxisok teljesen mást tartalmazhatnak égitestek. Ezeket a világokat teljesen más fizikatörvények szabályozzák. De hogyan lehet kísérletileg bizonyítani jelenlétüket?

Ezt csak úgy lehet megtenni, ha felfedezzük az Univerzumunk és mások közötti kölcsönhatást. Ez a kölcsönhatás bizonyos féreglyukakon keresztül megy végbe. De hogyan lehet megtalálni őket? A tudósok egyik legújabb feltételezése szerint egy ilyen lyuk a naprendszerünk közepén található.

A tudósok azt sugallják, hogy ha az űr végtelen, akkor valahol a hatalmasságában ott van bolygónk ikertestvére, és talán az egész Naprendszer.

Egy másik dimenzió

Egy másik elmélet szerint a tér méretének vannak határai. A helyzet az, hogy a legközelebbit úgy látjuk, mint egymillió évvel ezelőtt. A még tovább azt jelenti, hogy még korábban. Nem a tér tágul, hanem a tér, ami tágul. Ha meg tudjuk haladni a fénysebességet, és túllépünk a tér határain, akkor az Univerzum múltbeli állapotában találjuk magunkat.

Mi van ezen a hírhedt határon túl? Talán egy másik dimenzió, tér és idő nélkül, amelyet tudatunk csak elképzelni tud.

Ami a tér határait és az univerzum végtelenségét illeti, megengedem magamnak a merészséget, hogy az egyik korábbi válaszomra hivatkozzam.

Ami az univerzum látható részét illeti, ez egy kicsit bonyolultabb. Az univerzum tágulása miatt fény azokból a részekből, amelyek elrepülnek tőlünk gyorsabb sebesség soha nem ér el hozzánk a fény. Azonban azoknak a tárgyaknak a fénye, amelyek már túl vannak ezen a határon, még mindig eljut hozzánk, de eltolt hullámhosszal - ez a Doppler-effektus egyik megnyilvánulása. Bővebben itt olvashat.

Ha most arról beszélünk, hogy mi van az univerzum látható részének határain túl, akkor durván szólva a „most” nagy valószínűséggel összességében ugyanaz az univerzum létezik, mint a minket körülvevő rész. Pontosabban kifejezésekkel speciális elmélet A relativitáselmélet szerint, ha a világegyetem valamely távoli pontjára megyünk fénysebességgel, akkor mire az óráink szerint megérkezünk, az univerzum azon a ponton láthatóan a miénkhez fog hasonlítani általánosságban.

Végül már maga a vöröseltolódás hatása, amelynek következtében a látható univerzum távolabbi végeiről érkező fény hosszabb hullámhosszal érkezik hozzánk – és ezért többnyire már nem is látható a szemünkkel –, arra enged következtetni, hogy az univerzum bővül. A tágulásnak köszönhető, hogy az égbolt éjszaka sötétnek tűnik – egy végtelen vagy nagy véges univerzumban szinte egyenletesen világosnak tűnik.

Az univerzum tágulásának okai még mindig nem tisztázottak, eddig a „sötét energia” fogalmát vezették be a fizikába, ami miatt az univerzum tágul. Természete még nem tisztázott, hordozóit még nem lehet közvetlenül megfigyelni - ezért nevezik ezt a hipotetikus tárgyat „sötét” energiának.

Mégsem teljesen pontos, a Hubble-gömb még nem eseményhorizont, és a pontosan az univerzum tágulásának felgyorsulása miatt a fénysebességnél gyorsabban távolodó objektumok fénye egyszer a Hubble-gömb belsejébe kerül, és érj el minket. Az eseményhorizonttal (nem részecskékkel) bonyolultabb, láthatjuk a fényt bizonyos objektumokból, és látni fogjuk a jövőben is, de azt nem fogjuk látni, hogy például azok a csillagok hogyan fognak kialudni (még akkor is, ha már kialudtak). ), általában egy bizonyos dátumnál/időpontnál későbbi események.

Két lehetőség van: vagy az Univerzum véges és mérete van, vagy végtelen és örökké tart. Mindkét lehetőség alapos gondolkodásra késztet. Mekkora az Univerzumunk? Minden a fenti kérdésekre adott választól függ. Megpróbálták ezt megérteni a csillagászok? Természetesen próbálkoztak. Mondhatni, megszállottan keresik a választ ezekre a kérdésekre, és kereséseiknek köszönhetően érzékeny űrtávcsöveket és műholdakat építünk. A csillagászok a kozmikus mikrohullámú hátteret, az ősrobbanásból visszamaradt sugárzást kémlelik. Hogyan tesztelheti ezt az elképzelést egyszerűen az égbolt megfigyelésével?

A tudósok arra törekedtek, hogy bizonyítékokat találjanak arra vonatkozóan, hogy a szájpadlás egyik végén lévő vonások összefüggenek a másikkal, például ahogyan a palackok burkolatának szélei csatlakoznak egymáshoz. Egyelőre nem találtak bizonyítékot arra, hogy az égbolt szélei összekapcsolhatók.

Emberi értelemben ez azt jelenti, hogy 13,8 milliárd fényéven keresztül minden irányban az Univerzum nem ismétli önmagát. A fény oda-vissza utazik mind a 13,8 milliárd fényéven, mielőtt elhagyná az Univerzumot. Az Univerzum tágulása 47,5 milliárd évvel kitolta az univerzumot elhagyó fény határait. Mondhatnánk, Univerzumunk átmérője 93 milliárd fényév. És ez a minimum. Talán ez a szám 100 milliárd fényév vagy akár egy billió. Nem tudjuk. Talán nem fogjuk megtudni. Ezenkívül az Univerzum végtelen is lehet.

Ha az Univerzum valóban végtelen, akkor rendkívül érdekes eredményt kapunk, amitől komolyan megvakarja a fejét.

Szóval képzeld el ezt. Egy köbméterben (csak tárja szélesebbre a karját) van végső szám részecskék, amelyek ebben a régióban létezhetnek, és ezek a részecskék véges számú konfigurációval rendelkezhetnek, figyelembe véve spinjüket, töltésüket, helyzetüket, sebességüket stb.

Tony Padilla a Numberphile-től úgy számolta, hogy ennek a számnak a tíztől a tizediktől a hetvenedik hatványig kell lennie. Ez annyira nagy szám hogy nem írható le az Univerzum összes ceruzájával. Feltéve persze, hogy más életformák nem találták fel az örök ceruzákat, vagy hogy nincs egy teljesen ceruzával megtöltött extra dimenzió. És még mindig valószínűleg nem lesz elég ceruza.

Csak 10^80 részecske van a megfigyelhető Univerzumban. És ez sokkal kevesebb, mint az anyag lehetséges konfigurációi egy köbméterben. Ha az Univerzum valóban végtelen, akkor ahogy távolodsz a Földtől, végül találsz egy helyet, ahol pontosan megegyezik a mi térköbméterünkkel. És minél tovább megy, annál több a duplikáció.

Nagy dolog, mondod. Az egyik hidrogénfelhő ugyanúgy néz ki, mint a másik. De tudnod kell, hogy miközben olyan helyeken sétálsz, amelyek egyre ismerősebbnek tűnnek, végül eljutsz egy olyan helyre, ahol megtalálod magad. És megtalálni önmagad másolatát talán a legfurcsább dolog, ami a végtelen Univerzumban történhet.

Ahogy folytatod, a megfigyelhető Univerzum teljes másolatait fogod felfedezni, pontos és pontatlan másolatokkal. Mi a következő lépés? A megfigyelhető Univerzumnak végtelen számú másolata lehet. Még csak húzni sem kell a multiverzumban, hogy megtaláld őket. Ezek ismétlődő univerzumok a saját végtelen Univerzumunkon belül.

Rendkívül fontos megválaszolni azt a kérdést, hogy az univerzum véges vagy végtelen, mert bármelyik válasz észbontó lesz. A csillagászok még nem tudják a választ. De nem veszítik el a reményt.