а что если вселенная бесконечна
Бесконечна ли Вселенная?
Не осталось четких или окончательных доказательств того, что Вселенная либо конечна, либо бесконечна, хотя есть некоторые интригующие аргументы и предлагаемые теории с обеих сторон. Однако самое замечательное в этой загадке заключается в том, что из-за природы Вселенной мы, возможно, никогда не сможем по-настоящему узнать ответ!
Когда вы в последний раз смотрели в усыпанное звездами небо за много километров от любого другого источника света? Когда тысячи звезд простираются над вами, рассеивая свой свет за миллионы или миллиарды километров от вас, это просто ошеломляет. Чем дольше вы вглядываетесь, тем больше звезд появляется, чем вы могли бы сосчитать, если бы потратили на это всю ночь! Однако любой, кто имеет смутное представление о нашей галактике и Вселенной, знает, что на самом деле в одном только Млечном Пути есть миллиарды звезд, что намного больше, чем несколько тысяч, которые мы можем видеть с Земли!
За пределами нашей галактики Млечный Путь находится более 150 миллиардов других галактик, каждая со своим огромным количеством звезд. Нашему релятивистскому мозгу практически невозможно понять эти числа, поэтому большинство людей думают о Вселенной как о бесконечно большой и бесконечной пустоте. В большинстве повседневных ситуаций это убеждение не имеет большого значения, но верно ли оно? Бесконечна вселенная или нет?
Сложный вопрос
Вопрос также осложняется представлениями большинства людей о том, что такое вселенная на самом деле и как она образовалась. Многие люди думают о Большом Взрыве, происходящем в совершенно пустой пустоте, вакууме без энергии или материи, когда внезапно началось массивное расширение, извергающее материю и энергию с невообразимой скоростью, что в конечном итоге привело к образованию всех известных нам сегодня скоплений галактик, туманностей, звезд, планет и лун.
В первые мгновения Вселенной после Большого взрыва объем и плотность материи были несколько однородны, но как только началось охлаждение и дифференциация на атомы, области накопления массы и области пустого пространства стали более определенными. Вся энергия и материя начали расширяться, удаляясь со скоростью света от всего остального; точно так же расширялось и пустое пространство между объектами (часто быстрее скорости света).
Иллюстрация расширения вселенной после большого взрыва.
Вот почему мы можем обнаружить свет на расстоянии 46 миллиардов световых лет (в том числе благодаря гравитационному линзированию), хотя наша Вселенная существует в своем нынешнем виде всего 13,8 миллиарда лет.
Это говорит о том, что во Вселенной существует «внешнее», как если бы теоретически можно было выйти наружу и затем наблюдать снаружи системы. Однако у нас нет никаких доказательств того, что такое «внешнее» существует, что является сильным аргументом в пользу теории бесконечной вселенной.
Может ли это быть бесконечным?
Мысль о том, что все сущее «бесконечно», опять же, очень трудна для человеческого ума. Наше существование изначально определяется границами и ограничениями, поэтому “бесконечное” число возможностей немыслимо. Однако если вселенная бесконечна, то существует вероятность (пусть и небольшая), что точно такое же расположение атомов и молекул существует и в других местах. Экстраполируя это дальше, можно было бы также найти место, где те же самые структуры атомов и молекул образовали бы другую Землю, с жизнью, которая развивалась бы таким же образом, а это означало бы, что где-то еще в этой бесконечной вселенной существовал бы другой «ты».
Это может звучать как научная фантастика, но это та область, где должны проводиться дискуссии о «бесконечном». Хотя эти, казалось бы, диковинные мысленные эксперименты кажутся невозможными, у нас нет возможности должным образом опровергнуть их.
В более крупном масштабе, когда мы смотрим на Вселенную, она кажется плоской, почти как лист бумаги, и нет никакой заметной кривизны. Тем не менее мы продолжаем наблюдать «противоположные» стороны Вселенной, надеясь, что сможем распознать закономерности сходства, подобные тому, что наблюдается на нашей планете, где человек в конечном итоге достиг бы своего первоначального местоположения, если бы он шел в одном направлении достаточно долго.
Несмотря на то, что в настоящее время мы не можем увидеть кривизну Вселенной, было высказано предположение, что если бы Вселенная была по крайней мере в 250 раз больше, чем наша наблюдаемая в настоящее время Вселенная, она потенциально все еще могла бы изгибаться назад (где-то за пределами нашей способности видеть). Хотя это сделало бы объем Вселенной в миллиарды раз больше, чем мы видим сейчас, это возможно. Учитывая это теоретическое ограничение, Вселенная все равно будет считаться конечной.
Дискуссии о Большом взрыве, размере и форме Вселенной, потенциале мультивселенных, темной энергии, темной материи и десятках других загадочных тем продолжают увлекать и очаровывать экспертов, которые проводят свою жизнь, глядя на звезды. Ученые и академики любят твердые ответы и измеримые величины, но когда вы говорите о самом большом возможном масштабе (всей Вселенной), такие окончательные ответы часто неуловимы или невозможно когда-либо доказать. В то время как охота за истиной толкает вперед, человеку, возможно, придется смириться с тем, что некоторые тайны не предназначены для того, чтобы быть разгаданными.
Noize MC — Вселенная бесконечна?
Слушать Noize MC — Вселенная бесконечна?
Текст Noize MC — Вселенная бесконечна?
Если Вселенная бесконечна действительно
Значит, есть куча копий нашей планеты:
Где-то щас происходят те же события
Копия меня пишет копию песни этой
Если Вселенная бесконечна и вправду
То прямо следует из этого факта
Что ты точно так же ждёшь, когда я вернусь обратно
Где-то там, в глуби далёких галактик
То есть, не ты, конечно, а твоя копия
И не меня, а мою копию, конечно
Если, конечно, всё это — не утопия
И Вселенная действительно бесконечна
Действительно бесконечна…
Если обдумать подробнее эту гипотезу
Посерьёзней впариться в ситуацию
То помимо миров повторенных полностью
Есть и такие, что могут чем-то отличаться:
Получается, что где-то на задворках созвездий
Есть такие версии нашего мира
Где мы с тобой либо уже не вместе
Либо изначально прошли друг друга мимо
И мы там может быть даже счастливы
То есть, опять же, не мы, а они, к счастью
Эти варианты могут быть самыми разными
Но о них не хочу даже думать щас я!
Бог — одинокий ребёнок, брошенный всеми
В пустом магазине игрушек
Бродя среди полок, убивающий время
Понимая, что взрослым не нужен
Он собрал уже тыщи конструкторов разных
Он распечатал всех кукол
Но он всё ещё ищет детали для пазлов
Он всё ещё ходит по кругу
А есть, наверно, и поудачней расклады
Без лишней жести, которая нам досталась:
Там всё случилось не вопреки всему, а как надо
Так, как тут никогда не случалось
Мы попадём туда после смерти, может быть
Если будем добрыми и хорошими
Если играть в то, что нами с тобою прожито
Не наскучит малышу в магазине брошенному
Но я надеюсь, это позже случится гораздо
Я туда совершенно не тороплюсь
Как бы круто там ни было, мне одно ясно
Ещё сильней я в тебя всё равно не влюблюсь
Бог — одинокий ребёнок, брошенный всеми
В пустом магазине игрушек
Бродя среди полок, убивающий время
Понимая, что взрослым не нужен
Он собрал уже тыщи конструкторов разных
Он распечатал всех кукол
Но он всё ещё ищет детали для пазлов
Он всё ещё ходит по кругу
Бог — одинокий ребёнок, брошенный всеми
В пустом магазине игрушек
Бродя среди полок, убивающий время
Понимая, что взрослым не нужен
Он собрал уже тыщи конструкторов разных
Он распечатал всех кукол
Но он всё ещё ищет детали для пазлов
Он всё ещё ходит по кругу
Вселенная бесконечна? — Noize MC
слушать Вселенная бесконечна? — Noize MC
текст Вселенная бесконечна? — Noize MC
Если вселенная бесконечна действительно,
Значит есть куча копий нашей планеты,
Где-то сейчас происходят те же события,
Копия меня пишет копию песни этой.
Если вселенная бесконечна и в правду,
То прямо следует из этого факта,
Что ты точно так же ждешь когда я вернусь обратно,
Где-то там в глуби далеких галактик,
То есть не ты конечно, а твоя копия
И не меня, а мою копию, конечно,
Если, конечно, все это не утопия
И вселенная действительно бесконечная.
Припев:
Бог — одинокий ребенок,
Брошенный всеми в пустом магазине игрушек.
Бродя среди полок, убивающий время
Понимая, что взрослым не нужен,
Он собрал уже тысячи конструкторов разных,
Он распечатал всех кукол,
Но он все ещё ищет детали для пазлов,
Он все ещё ходит по кругу.
А есть наверное и по-удачней расклады
Без лишней жести, которая нам досталась,
Там все случилось не вопреки всему, а как надо,
Так как тут никогда не случалось.
Мы попадем туда после смерти, может быть,
Если будем добрыми и хорошими,
Если играть в то, что нами с тобою прожито
Не наскучит малышу в магазине брошенному,
Но я надеюсь это позже случится гораздо
Я туда совершенно не тороплюсь
Как бы круто там не было, мне одно ясно —
Ещё сильнее я в тебя все равно не влюблюсь.
Текст песни «Вселенная Бесконечна?»
Noize MC Lyrics
Если Вселенная бесконечна действительно
Значит, есть куча копий нашей планеты:
Где-то сейчас происходят те же события
Копия меня пишет копию песни этой
Если Вселенная бесконечна и вправду
То прямо следует из этого факта
Что ты точно так же ждёшь, когда я вернусь обратно
Где-то там, в глуби далёких галактик
То есть, не ты, конечно, а твоя копия
И не меня, а мою копию, конечно
Если, конечно, всё это — не утопия и
И Вселенная действительно бесконечна
Действительно бесконечна.
Если обдумать подробнее эту гипотезу
Посерьёзней впариться в ситуацию
То помимо миров повторенных полностью
Есть и такие, что могут чем-то отличаться:
Получается, что где-то на задворках созвездий
Есть такие версии нашего мира
Где мы с тобой либо уже не вместе
Либо изначально прошли друг друга мимо
И мы там может быть даже счастливы
То есть, опять же, не мы, а они, к счастью
Эти варианты могут быть самыми разными
Но о них не хочу даже думать щас я!
Бог — одинокий ребёнок, брошенный всеми
В пустом магазине игрушек
Бродя среди полок, убивающий время
Понимая, что взрослым не нужен
Он собрал уже тыщи конструкторов разных
Он распечатал всех кукол
Но он всё ещё ищет детали для паззлов
Он все ещё ходит по кругу
А есть, наверно, и поудачней расклады
Без лишней жести, которая нам досталась:
Там всё случилось не вопреки всему, а как надо
Так, как тут никогда не случалось
Мы попадём туда после смерти, может быть
Если будем добрыми и хорошими
Если играть в то, что нами с тобою прожито
Не наскучит малышу в магазине брошенному
Но я надеюсь, это позже случится гораздо
Я туда совершенно не тороплюсь
Как бы круто там ни было, мне одно ясно
Ещё сильнее я в тебя всё равно не влюблюсь
Бог — одинокий ребёнок, брошенный всеми
В пустом магазине игрушек
Бродя среди полок, убивающий время
Понимая, что взрослым не нужен
Он собрал уже тыщи конструкторов разных
Он распечатал всех кукол
Но он всё ещё ищет детали для паззлов
Он все ещё ходит по кругу
Бог — одинокий ребёнок, брошенный всеми
В пустом магазине игрушек
Бродя среди полок, убивающий время
Понимая, что взрослым не нужен
Он собрал уже тыщи конструкторов разных
Он распечатал всех кукол
Но он всё ещё ищет детали для паззлов
Он все ещё ходит по кругу
Бесконечность Вселенной: как понять и осознать космос
Современная космология возникла в XX веке с развитием Общей Теории Относительности Альберта Эйнштейна. Именно эта наука изучает эволюцию Вселенной в целом. Многие парадоксы классической космологии вызывают интерес: фотометрический парадокс (почему ночью темно?), термодинамический парадокс (почему не наступило тепловое равновесие?), гравитационный парадокс (закон всемирного тяготения не объясняет гравитационное поле, создаваемое бесконечной системой масс).
Но один из главных вопросов, волнующий учёных, звучит так: бесконечна ли Вселенная? Бесконечна ли вселенная с точки зрения математики, физики, философии? Как представить бесконечность космоса? Ответы на эти вопросы помогут взглянуть на будущее человечества под другим углом.
Как доказать бесконечность Вселенной?
Космология Джордано Бруно
Джордано Бруно стал одним из первых, кто попытался ответить на вопрос: бесконечна ли Вселенная с точки зрения философии — и доказать это в своих трактатах: «Пир на пепле», «О бесконечном, Вселенной и мирах». Однако его аргументы пересекались с теологией и основывались на божественном начале:
Эти выводы Бруно приводил с точки зрения философии и теологии, поэтому они имеют не научное, а культурное и историческое значение. Современная же наука хочет ответить на вопрос: бесконечна ли Вселенная с точки зрения математики и философии.
Памятник Джордано Бруно в Италии
Современная космология. Расширяющаяся Вселенная
На данный момент учёные доказали, что правильная модель Вселенной — расширяющаяся Вселенная, а не стационарная, как считалось столетиями до XX века. Это открытие совершил Эдвин Хаббл на основании эффекта Доплера (красное смещение).
Чтобы наглядно представить эффект Доплера, прислушайтесь к проезжающему мимо вас автомобилю. Когда он приближается, звук его двигателя кажется громче, что соответствует более высокой частоте звуковых волн; когда удаляется, звук двигателя кажется более низким, что соответствует более низкой частоте звуковых волн. Аналогичное происходит со световыми волнами.
Величина красного смещения пропорциональна расстоянию — чем дальше галактика, тем быстрее она удаляется от нас. Все галактики имеют красное смещение. Это означает, что все они удаляются от нас. Следовательно, Вселенная расширяется.
Красное смещение: принцип действия
Однако долгое время считалось, что Вселенная стационарна. Главная теория, на которой строится современная космология, — Общая Теория Относительности, — предполагает, что Вселенная стационарна.
Теоретически доказать обратное смог Александр Фридман, что после экспериментально подтвердил своим открытием Эдвин Хаббл.
Модели Фридмана
На основе ОТО Альберта Эйнштейна Александр Фридман сделал два предположения:
Благодаря этим предположениям были созданы модели Вселенной, которые можно разделить на два типа:
Критическая плотность пропорциональна квадрату параметра Хаббла. Если взять значение 15 км/с на миллион световых лет, получится критическая плотность, равная 5×10^30 грамм на кубический сантиметр, или три атома водорода на тысячу литров космического пространства.
Современные модели Вселенной (космологические теории)
Ускорение расширяющейся Вселенной
Другой способ определения расстояния — эффект Доплера (красное смещение). Результаты должны быть одинаковы, однако расстояние, вычисленное при помощи сверхновых Ia, превышало значение, определённое по методу красного смещения. Единственным объяснением было то, что Вселенная расширяется с ускорением.
На данный момент исследования в области космологии продолжаются. Одни учёные защищают бесконечность времени и пространства вселенной, другие — конечность. Но каким образом можно доказать истинность той или иной точки зрения?
Наиболее популярная модель нашей Вселенной, включающая темную энергию. Первые 6-7 млрд. лет галактики двигались с замедлением, далее вышли на равномерное, а затем ускоренное движение.
Можно ли доказать бесконечность Вселенной?
Первая попытка: космическое путешествие
Самый простой для понимания и сложный для исполнения способ — космическое путешествие. Для его представления следует сделать ряд допущений:
Если Вселенная бесконечна, то путешественник будет вечно двигаться на космическом корабле по бесконечному пространству. Он никогда не сможет понять, действительно ли бесконечен космос. Даже пройдя огромные расстояния, путешественник не сможет утверждать, что Вселенная не имеет края, ведь он попросту не осознает это. Проблема состоит в понимании бесконечности: трудно представить её теоретически и невозможно на практике — у неё нет аналога.
Вторая попытка: изучение Большого взрыва
Хронология Большого взрыва. Температура указана в кельвинах. Источник: starcatalog.ru.
Третья попытка: измерение плотности вещества
Как было сказано, если плотность вещества меньше или равна некоторому критическому значению, то Вселенная бесконечна. Если больше критического значения, то конечна. По сегодняшним данным наиболее вероятно, что плотность вещества меньше или равна критическому значению, следовательно, Вселенная плоская и бесконечна.
Однако существуют другие формы материи: тёмная материя и и экзотические формы материи, которые мы не можем наблюдать и исследовать. Они могут нарушить баланс, и значение плотности станет выше критического.
Сейчас учёные исследуют Вселенную, чтобы дать ответ на вопрос о её бесконечности. Возможно, этот ответ появится в ближайшее десятилетие, а пока что важно изучать имеющиеся данные.
Что почитать?
Что посмотреть?
Бесконечность Вселенной — FAQ
Это была информация о бесконечности Вселенной, известная на данный момент. Однако осталось несколько интересных вопросов:
Сейчас наиболее вероятно, что Вселенная бесконечна. Это подтверждают недавние исследования. Учёные с точностью до 1% смогли измерить дистанции между галактиками на расстоянии более 6 миллиардов световых лет от Земли, что позволило сделать вывод о модели Вселенной. Астрономы говорят, что их результаты согласуются и подтверждают теорию о плоской бесконечной Вселенной.
Пример с бессмертным космическим путешественником подтверждает, что участнику событий представить бесконечность невозможно, но наблюдатель сможет это сделать. Представьте отрезок, на одном конце которого ноль, а на другом единица, и попробуйте отметить ещё одно число в интервале между нулём и единицей. 0,5? Есть числа меньше. 0, 25? Ещё меньше. Это только рациональные числа. А если постепенно помещать на числовую прямую в этот интервал действительные числа — рациональные и иррациональные? Вы будете перебирать их вечно. Это и есть наглядная демонстрация бесконечности. Аналогичное происходит с бесконечной Вселенной.
Такая модель будет конечной, но неограниченной, как сферическая поверхность. Не будет условной стены или края: Вселенная будет замыкать саму себя. Если мы будем двигаться из определённой точки пространства в определённом направлении, рано или поздно мы вернёмся в эту точку.
Учёные считают, что ускорение расширяющейся Вселенной связано с воздействием на неё тёмной энергии.
Тёмная энергия — особый вид энергии, который невозможно обнаружить с помощью стандартных методов наблюдения. Считается, что тёмная энергия управляет процессами, происходящими во Вселенной. Однако сейчас она мало изучена, поэтому выводы делать рано.
Тёмная материя — особый вид материи, не взаимодействующий с электромагнитным излучением, поэтому названа «тёмной». Единственная сила, с которой взаимодействует тёмная материя, — гравитационная сила. Этот вид материи был обнаружен благодаря воздействию гравитации.
Вселенная расширяется достаточно медленно, вследствие чего гравитационное притяжение между галактиками замедляет его, а затем останавливает. После галактики начинают сближаться друг с другом, и Вселенная сжимается. Расстояние между двумя соседними галактиками сначала равно нулю, затем увеличивается до критического значения, а после снова равно нулю.
Вселенная расширяется настолько быстро, что гравитационное притяжение не может остановить его, лишь немного замедляет. Расстояние между двумя соседними галактиками сначала равно нулю, но в конечном счёте они разлетаются с постоянной скоростью.
Вселенная расширяется, и этой скорости достаточно для того, чтобы предотвратить сжатие. Расстояние между двумя соседними галактиками сначала равно нулю, оно постоянно растёт. В таком случае скорость разлёта галактик уменьшается, но никогда не будет равняться нулю.