Главная » География » С чего начинается космос и где кончается вселенная. Бесконечный космос

С чего начинается космос и где кончается вселенная. Бесконечный космос

Наверное, самый популярный вопрос в науке, о котором думал каждый из нас. Вселенная. Её размеры, её границы. Есть ли они? Если есть, что за ними? Откуда она и куда.

Короче, начнем с глобального. Заодно и посмотрите, вообще, что у меня в голове творится, стоит ли дальше это читать, а может мне, в дурку пора, вообще)))

Для начала определимся, что такое вселенная. Первое её определение, выдаваемое Гуглом- Вся система мироздания, весь мир. Ну, в общем, так я её и буду рассматривать.

Перед тем, как писать, я, как и обещал погуглил подобного рода теории. Не нашел. Может, плохо искал, но подобного не увидел. Так что, своих ученых конкурентов я не знаю. Если вам попадется, обязательно напишите в комментарии.

И так, сегодня часть ученых зырит в телескопы и пытается понять, что творится там, в космосе… Другая часть зырит в микроскопы и пытается понять из чего все это устроено. Люди занимаются одним и тем же- изучают вселенную. От её базовых материалов- атомов, кварков, и прочих до того, как она вообще выглядит и где заканчивается.

Пойдем от малого. Самая спорная и популярная сегодня у ученых «базовая» частица-атом. Именно атомы определяют свойства вещества, которое из них состоит, наверное, поэтому он (атом) и есть такой ключевой для науки объект.

Первые упоминания об атомах были сделаны еще философами древней Греции. Смысл в том, что ученые древнегреческие мужи двинули теорию о том, что все в мире состоит из неделимых частиц- атомов. Ну, то есть, они предположили, что все сущее (не путать с ссущим) где то внутри состоит из «конечных», неделимых на более мелкие составные, частиц.

Дальше эта теория развивалась, обрастала мифами, спорами, пока в XX веке, атом не был, все таки открыт. И все бы хорошо, но открытия попёрли дальше. Оказалось, что атом нифига не неделимая частица. Он, в свою очередь, состоит из протонов, электронов, кварков, глюонов и черт его знает чего еще. В общем, посыпалась теория о неделимой, конечной частице.

Кстати, в переводе с греческого слово «атом» означает «неделимый». От так то!

Так вот, если абстрагироваться от всей этой научной канители и подумать. Просто, логически. Может ли существовать какая то конечная частица? Вот, она есть и все, мельче не бывает. Все, предел. Лично у меня в голове такое уложиться не может. Как так?!

Отсюда вывод- вселенная бесконечно мала. У неё нет «нижних» границ. Она делиться на составные части бесконечно. Эти части, наблюдаемые нами, всего лишь какой то отрезок на этом пути.

Вот такая красивая картиночка-схема атома. Но схема очень грубая. Скорее всего, не соблюден масштаб- электроны, протоны, нейтроны по идее должны быть мельче. Ведь, согласно последним научным данным, 99% атома-пустота, в которой и летают ядра-кварки-электроны. И, наверное, атом не выглядит идеально ровным шариком...

Как думаете, может атом в реальности выглядеть так? Я думаю, вполне может. Есть даже статья, в которой указано, что, наконец то, получено изображение атома и пришлепана вот эта картинка. На деле, изображением атома оказалась какая то черно-белая хрень, еле заметная. С пометкой, что черная точка в углу- атом. Короче, нам, обывателям нифига не интересная. А данная картинка была прилеплена каким то издателсьтвом для пущей привлекательности статьи среди обывателей.

На самом деле- это планетарная туманность Eskimo (NGC 2392), фотография которой, сделанная телескопом Хаббл, была "Астрономической картинкой дня"(APOD) 7-го декабря 2003 года.

Очень жаль, а ведь как похоже!

Но, если учесть, что мы знаем про атомы- то, что они состоят из ядра, протонов, нейтронов, кварков. Но ядро составляет 99% массы всего атома, а 99% пространства атома- пустота, то вполне можно предположить, что выглядит он именно так.

Оставим микроскоп, посмотрим в телескоп.

Ученые считают, что примерно так выглядит видимая часть вселенной в космосе.

А это туманность "Тарантул". Не суть важно, какую из туманностей рассматривать, но конкретно эта фотография дает возможность сравнить тумманость с моделью вселенной. Структура похожа. То есть, можно предположить, что видимая в космосе вселенная представляет из себя такую же туманность, что и, например, Тарантул, или Эскимо, но она состоит из галактик, а туманности из звезд и планет. Масштаб разный, а суть одна.

Ну, вот, мы допредпологались до того, что у нас вселенная- большая туманность, скопление галактик. А что дальше то? Если она конечна, что там, «за забором?» если бесконечна, то неужели это все? Одна сплошная, бесконечная структура, состоящая из галактик. То есть, самая высшая форма существования вещества и вообще всего. Крупнее быть не может. Ой ли? А это может поместится у вас в голове? У меня нет.

Если атом у в нашей теории напоминает туманность и космическая вселенная её напоминает тоже, то не является ли атом и космическая вселенная одним и тем же, только в разных масштабах?

То есть, вселенная не только бесконечно мала, но еще и бесконечно велика. И космическая вселенная, как и атом, является частицей. Только, более глобального вещества. Атом для какого макромира в нашем понимании, а видимая для того мира космическая вселенная, тоже, в свою очередь, частица чего то еще более глобального и этот процесс деления частиц бесконечен от меньших для нас, до больших. А мы просто обитатели какого то промежутка в этой бесконечной стройке. Для кого то- макрогиганты, а для кого то- микрообитатели атома.

Разобрались с пространством. Теперь попробуем со временем. Сколько длится этот строительный процесс, когда он начался. Никогда. Точнее, был всегда. Мозг взрывается уже?

Тут все, тоже достаточно просто. Вспоминаем базовые законы физики- сохранения вещества и энергии. Вкратце эти законы говорят о том, что ничего из ниоткуда не может появиться. Не может возникнуть вещество из ничего и энергия на ровном месте. Все происходит в результате взаимодействия уже существующего вещества и энергии. И ни того ни другого ни больше не меньше стать не может. Может меняться форма, содержание, например энергия становится веществом и наоборот. Но массив энергии и вещества во вселенной всегда один. Поскольку, мы пришли к выводу, что в пространстве вселенная бесконечна, а значит и её энергия и вещество тоже бесконечны. Ну, надо же снабжать весь этот массив веществом и энергией!

А при чем тут время? При том! Если пространство вселенной бесконечно, бесконечны её энергия и вещество, то и время её существования бесконечно. Ну и безначально.

Но время тут не просто так, погулять вышло. Это мы привыкли мерить его по-своему, в зависимости от обращения нашей планеты вокруг Солнца часами-годами. Время, это штука такая, хоть его количество и зависит от количественных показателей вселенной, но оно само не зависит ни от чего. Идет себе да идет. Но, я думаю его восприятие на различных уровнях стройки разное. У нас такое, мы пытаемся мерить возраст видимой космической вселенной миллиардами лет. И считать время «жизни» атомов гораздо меньшими промежутками. Известно, что некоторые существуют доли секунды, другие столетиями. Не полезем глубоко в атомную физику, просто сделаем вывод, что атомы могут существовать ничтожно малое количество времени, если сравнивать его со временем существования космической вселенной.

Вот и получается, что для меньших для нас миров- которые в атомах, время воспринимается быстрее. Если включить фантазию и предположить, что в атоме существует точная копия нашей космической вселенной, а наша космическая вселенная выглядит атомом в копии такого же макромира и где то там живем маленькие и огромные мы, то пока я писал этот текст, эти самые мы, живущие в атоме уже возникли, эволюционировали и погибли. Для них уже прошли миллиарды, сотни миллиардов лет, в то время как для больших нас прошли лишь доли секунд.

Вот вам и бесконечность времени. Где то секунды, а где то миллиарды лет. Но секунды и миллиарды лет-условности. Время для всех уровней стройки одинаково. Отличается его восприятие. В микромирах все происходит быстро, а в макромирах медленно. Для нас быстро и медленно. Живущим там кажется нормальным.

Краткий вывод: Вселенная бесконечно мала и бесконечно велика одновременно. И существует она бесконечное количество времени.

Вот так я себе представляю наш мир. Я не задаю вопросов, а что там за звездами, или из чего все в мире сделано. Это взаимосвязано и я знаю и то и другое. И уверен, что прав. Обратного еще не доказали.

С чего начинается космос и где кончается Вселенная? Как ученые определяют границы важных параметров в космическом пространстве. Все не так просто и зависит от того, что считать космосом, сколько насчитывать Вселенных. Впрочем — ниже все подробно. И интересно.

«Официальная» граница между атмосферой и космосом – линия Кармана, проходящая на высоте около 100 км. Ее выбрали не только из-за круглого числа: примерно на этой высоте плотность воздуха уже настолько мала, что ни один аппарат не может лететь, поддерживаясь одними лишь аэродинамическими силами. Чтобы создать достаточную подъемную силу, потребуется развить первую космическую скорость. Такому аппарату крылья уже не нужны, поэтому именно на 100-километровой высоте проходит граница между аэронавтикой и астронавтикой.

Но воздушная оболочка планеты на высоте 100 км, конечно, не заканчивается. Внешняя ее часть – экзосфера – простирается вплоть до 10 тыс. км, хотя и состоит уже, в основном, из редких атомов водорода, способных легко покидать ее.

Солнечная система

Наверное, ни для кого не секрет, что пластиковые модели Солнечной системы, к которым мы так привыкли со школы, не показывают истинные расстояния между звездой и ее планетами. Школьная модель сделана так лишь для того, чтобы все планеты поместились на подставке. В действительности, все куда масштабнее.

Итак, центр нашей системы – Солнце – звезда диаметром почти 1,4 млн. километров. Ближайшие к нему планеты – Меркурий, Венера, Земля и Марс – составляют внутреннюю область Солнечной системы. Все они имеют малое количество спутников, состоят из твердых минералов и (за исключением Меркурия) имеют атмосферу. Условно границу внутренней области Солнечной системы можно провести по Поясу астероидов, который находится между орбитами Марса и Юпитера, примерно в 2-3 раза дальше от Солнца, чем Земля.

Это царство гигантских планет и их многочисленных спутников. И первым из них является, конечно, громадный Юпитер, расположенный от Солнца примерно впятеро дальше, чем Земля. За ним следуют Сатурн, Уран и Нептун, расстояние до которого уже умопомрачительно велико – более 4,5 млрд. км. Отсюда до Солнца уже в 30 раз дальше, чем от Земли.

Если сжать Солнечную систему до размеров футбольного поля с Солнцем в качестве ворот, то Меркурий расположится в 2,5 м от крайней линии, Уран – у противоположных ворот, а Нептун – уже где-то на ближайшей парковке.

Самая удаленная галактика, которую астрономы сумели наблюдать с Земли – это z8_GND_5296, расположенная на расстоянии примерно 30 млрд. световых лет. Но самым далеким объектом, который возможно наблюдать в принципе, является реликтовое излучение, сохранившееся практически со времени Большого взрыва.

Ограниченная им сфера наблюдаемой Вселенной включает более 170 млрд. галактик. Представьте: если бы вдруг они превратились в горошины, ими можно было бы заполнить целый стадион «с горкой». Звезд здесь – сотни секстиллионов (тысяч миллиардов). Она охватывает пространство, которое тянется на 46 млрд. световых лет во всех направлениях. Но что лежит за ним – и где Вселенная заканчивается?

На самом деле, ответа на этот вопрос нет до сих пор: размеры всей Вселенной неизвестны – возможно, она вообще бесконечна. А может быть, за ее границами имеются другие Вселенные, но как они друг с другом соотносятся, что собой представляют – уже слишком туманная история, о которой мы как-нибудь еще расскажем.

Пояс, облако, сфера

Плутон, как известно, утратил статус полноценной планеты, перейдя в семейство карликов. К ним относятся вращающаяся неподалеку от него Эрида, Хаумеа, другие малые планеты и тела пояса Койпера.

Эта область исключительно далека и обширна, она тянется, начиная с 35‑ти расстояний от Земли до Солнца, и до 50-ти. Именно из пояса Койпера во внутренние области Солнечной системы прилетают короткопериодические кометы. Если вспомнить наше футбольное поле, то пояс Койпера находился бы в нескольких кварталах от него. Но и здесь до границ Солнечной системы еще далеко.

Облако Оорта пока остается местом гипотетическим: уж очень оно далеко. Однако существует немало косвенных свидетельств того, что где-то там, в 50-100 тыс. раз дальше от Солнца, чем мы, находится обширное скопление ледяных объектов, откуда к нам прилетают долгопериодические кометы. Это расстояние так велико, что составляет уже целый световой год – четверть пути до ближайшей звезды, а в нашей аналогии с футбольным полем – в тысячах километрах от ворот.

Но гравитационное влияние Солнца, пускай и слабое, простирается еще дальше: внешняя граница облака Оорта – сфера Хилла – находится на расстоянии двух световых лет.

Рисунок, иллюстрирующий предполагаемый вид облака Оорта

Гелиосфера и гелиопауза

Не стоит забывать, что все эти границы являются довольно условными, как та же линия Кармана. За такую условную границу Солнечной системы считают не облако Оорта, а область, в которой давление солнечного ветра уступает межзвездному веществу – край ее гелиосферы. Первые признаки этого наблюдаются на расстоянии примерно в 90 раз большем от Солнца, чем орбита Земли, на так называемой границе ударной волны.

Окончательная остановка солнечного ветра должна происходить в гелиопаузе, уже в 130-ти таких дистанций. В такую даль не добирались еще ни одни зонды, кроме американских Voyager-1 и Voyager-2, запущенных еще в 1970-х годах. Это самые далекие на сегодня искусственно созданные объекты: в прошлом году аппараты пересекли границу ударной волны, и ученые с волнением следят за данными, которые зонды время от времени присылают домой на Землю.

Все это – и Земля с нами, и Сатурн с кольцами, и ледяные кометы облака Оорта, и само Солнце – мчится в очень разреженном Местном межзвездном облаке, от влияния которого нас как раз и ограждает солнечный ветер: за пределы границы ударной волны облачные частицы практически не проникают.

На таких расстояниях пример с футбольным полем окончательно теряет удобство, и нам придется ограничиться более научными мерами длины – такими, как световой год. Местное межзвездное облако тянется примерно на 30 световых лет, и через пару десятков тысяч лет мы его покинем, войдя в соседнее (и более обширное) G-облако, где сейчас находятся соседние с нами звезды – Альфа Центавра, Альтаир и другие.

Все эти облака появились в результате нескольких древних взрывов сверхновых, которые образовали Местный пузырь, в котором мы движемся уже минимум последние 5 млрд. лет. Он тянется уже на 300 световых лет и входит в состав рукава Ориона – одного из нескольких рукавов Млечного пути. Хотя он гораздо меньше других рукавов нашей спиральной галактики, его размеры на порядки больше Местного пузыря: более 11 тыс. световых лет в длину и 3,5 тыс. в толщину.

3D представление Местного пузыря (Белый) с примыкающим Местным межзвездным облаком (розовый) и частью Пузыря I (зеленый).

Млечный путь в своей группе

Расстояние от Солнца до центра нашей галактики составляет 26 тыс. световых лет, а диаметр всего Млечного пути достигает 100 тыс. световых лет. Мы с Солнцем остаемся на его периферии, вместе с соседними звездами вращаясь вокруг центра и описывая полный круг примерно за 200 – 240 млн. лет. Удивительно, но когда на Земле царили динозавры, мы были на противоположной стороне галактики!

К диску галактики подходят два мощных рукава – Магелланов поток, включающий газ, перетянутый Млечным путем от двух соседних карликовых галактик (Большого и Малого Магеллановых облаков), и поток Стрельца, куда входят звезды, «оторванные» от другой карликовой соседки. С нашей галактикой связаны и несколько небольших шаровых скоплений, а сама она входит в гравитационно связанную Местную группу галактик, где их насчитывается около полусотни.

Ближайшая к нам галактика – Туманность Андромеды. Она в несколько раз больше Млечного пути и содержит около триллиона звезд, находясь от нас на 2,5 млн. световых лет. Граница же Местной группы находится и вовсе на умопомрачительном удалении: диаметр ее оценивается в мегапарсек – чтобы преодолеть это расстояние, свету понадобится около 3,2 млн. лет.

Но и Местная группа бледнеет на фоне крупномасштабной структуры размерами около 200 млн. световых лет. Это – Местное сверхскопление галактик, куда входит около сотни таких групп и скоплений галактик, а также десятки тысяч отдельных галактик, вытянутых в длинные цепочки – филаменты. Дальше только – границы наблюдаемой Вселенной.

Вселенная и дальше?

Мы видим звездное небо постоянно. Космос кажется загадочным и необъятным, а мы являемся лишь крохотной частью этого огромного мира, загадочного и безмолвного.

Всю жизнь человечество задается разными вопросами. Что находится там, за пределами нашей галактики? Есть ли что-то за границей космоса? Да и существует ли у космоса граница? Даже ученые долгое время размышляют над этими вопросами. Бесконечен ли космос? В этой статье приведена информация, которой на сегодняшний день располагают ученые.

Границы бесконечного

Считается, что наша Солнечная система образовалась в результате Большого взрыва. Он произошел из-за сильного сжатия материи и разорвал ее, разбросав газы в разные стороны. Этот взрыв дал жизнь галактикам и солнечным системам. Раннее считалось, что возраст Млечного Пути составляет 4,5 миллиардов лет. Однако в 2013 году телескоп «Планк» позволил ученым пересчитать возраст Солнечной системы. Теперь он оценивается в 13,82 миллиардов лет.

Самая современная техника не может охватить весь космос. Хотя новейшие аппараты способны поймать свет звезд, удаленных от нашей планеты на 15 миллиардов световых лет! Это могут быть даже те звезды, которые уже умерли, но их свет все еще путешествует по космосу.

Наша Солнечная система - лишь маленькая часть огромной галактики, которая называется Млечный Путь. Сама же Вселенная вмещает тысячи подобных галактик. И бесконечен ли космос - неизвестно...

То, что Вселенная постоянно расширяется, образуя все новые и новые космические тела, является научным фактом. Вероятно, ее внешний вид постоянно меняется, поэтому миллионы лет назад, как уверены некоторые ученые, она выглядела совершенно иначе, чем сегодня. И если Вселенная растет, то она определенно имеет границы? Сколько Вселенных существует за нею? Увы, этого никто не знает.

Расширение космоса

Сегодня ученые утверждают, что космос расширяется очень быстро. Быстрее, чем они считали раннее. Из-за расширения Вселенной экзопланеты и галактики удаляются от нас с разной скоростью. Но при этом скорость ее роста одинакова и равномерна. Просто эти тела находятся от нас на различном расстоянии. Так, ближайшая к Солнцу звезда, "убегает" от нашей Земли со скоростью 9 см/с.

Теперь ученые ищут ответ еще на один вопрос. Что заставляет Вселенную расширяться?

Темная материя и темная энергия

Темная материя - это гипотетическое вещество. Она не производит энергию и свет, но занимает 80% пространства. О наличии этого неуловимого вещества в космосе ученые догадывались еще в 50 годах прошлого века. Хотя прямых доказательств ее существования не было, сторонников этой теории с каждым днем становилось все больше. Возможно, в ее составе присутствуют неизвестные нам вещества.

Как появилась теория о темной материи? Дело в том, что галактические скопления давно бы разрушились, если бы их массу составляли только видимые нам материалы. В итоге получается, что большая часть нашего мира представлена неуловимым, неизвестным пока нам веществом.

В 1990 году была обнаружена так называемая темная энергия. Ведь раньше физики думали, что сила притяжения работает на замедление, однажды расширение Вселенной прекратится. Но обе команды, которые взялись за изучение этой теории, неожиданно выявили ускорение расширения. Представьте себе, что вы подбрасываете в воздух яблоко и ждете, когда она упадет, но вместо этого оно начинает удаляться от вас. Это говорит о том, что на расширение влияет некая сила, которая была названа темной энергией.

Сегодня ученые устали спорить о том, бесконечен космос или нет. Они пытаются понять, как выглядела Вселенная до Большого взрыва. Однако этот вопрос не имеет смысла. Ведь время и пространство сами по себе так же бесконечны. Итак, рассмотрим несколько теорий ученых о космосе и его границах.

Бесконечность - это...

Такое понятие, как "бесконечность", является одним из наиболее удивительных и относительных понятий. Издавна оно интересует ученых. В реальном мире, в котором мы живем, все имеет конец, в том числе и жизнь. Поэтому бесконечность манит своей таинственностью и даже некоей мистичностью. Бесконечность трудно представить. Но она существует. Ведь именно с ее помощью решается множество задач, и не только математических.

Бесконечность и ноль

Многие ученые уверены в теории бесконечности. Однако израильский математик Дорон Зельбергер не разделяет их мнение. Он утверждает, что существует огромное число и, если прибавить к нему единицу, конечный результат окажется нулевым. Однако данное число лежит так далеко за пределами человеческого понимания, что его наличие никогда не будет доказано. Именно на этом факте базируется математическая философия под названием "Ультрабесконечность".

Бесконечный космос

Есть ли вероятность того, что при сложении двух одинаковых чисел получится то же число? На первый взгляд это кажется абсолютно невозможным, но если речь идет о Вселенной... Согласно расчетам ученых, при отнимании от бесконечности единицы получается бесконечность. При сложении двух бесконечностей вновь выходит бесконечность. А вот если вычесть бесконечность из бесконечности, вероятнее всего, получится единица.

Древние ученые также задавались вопросом о том, существует ли граница у космоса. Их логика была простой и одновременно гениальной. Их теория выражается в следующем. Представьте себе, что вы достигли края Вселенной. Протянули руку за ее границу. Однако рамки мира раздвинулись. И так бесконечно. Представить это очень трудно. Но еще труднее представить, что же существует за ее границей, если она действительно есть.

Тысячи миров

Эта теория гласит, что космос бесконечен. Вероятно, в нем есть миллионы, миллиарды других галактик, которые вмещают в себя миллиарды других звезд. Ведь, если мыслить обширно, все в нашей жизни начинается снова и снова - фильмы следуют один за другим, жизнь, заканчиваясь в одном человеке, начинается в другом.

В мировой науке на сегодняшний день считается общепринятой концепция о многокомпонентной Вселенной. Но сколько Вселенных существует? Никто из нас этого не знает. В других галактиках могут находиться совсем иные небесные тела. В этих мирах господствуют совершенно другие законы физики. Но как доказать их наличие экспериментальным способом?

Сделать это можно лишь обнаружив взаимодействие между нашей Вселенной и другими. Это взаимодействие происходит через некие кротовые норы. Но как найти их? Одно из последних предположений ученых гласит, что такая нора есть прямо в центре нашей Солнечной системы.

Ученые предполагают, что в том случае, если космос бесконечен, где-то на его просторах находится двойник нашей планеты, а, возможно, и всей Солнечной системы.

Другое измерение

Еще одна теория гласит, что размеры космоса имеют пределы. Все дело в том, что ближайшую мы видим такой, какой она была миллион лет назад. Еще дальше - значит еще раньше. Расширяется не космос, расширяется пространство. Если мы сможем превысить скорость света, зайдем за границу космоса, то попадем в прошлое состояние Вселенной.

А что же находится за этой пресловутой границей? Возможно, другое измерение, без пространства и времени, которое только может представить наше сознание.