Co je mimo vesmír? Zařízení vesmíru. Tajemství vesmíru

Co je mimo vesmír? Tato otázka je pro lidské pochopení příliš složitá. To je způsobeno skutečností, že je zapotřebí určit jeho hranice, což není zdaleka jednoduché.

Konvenční odpověď zohledňuje pouze pozorovatelný vesmír. Podle něj jsou určeny rozměry rychlost světla protože je možné vidět pouze světlo, které vyzařuje nebo odráží objekty ve vesmíru. Není možné se dívat dál než nejvíce vzdálené světlo, které cestuje po celou dobu života vesmíru.

Prostor stále roste, ale samozřejmě. Jeho velikost je někdy označována jako Hubbleov objem nebo koule. Osoba ve vesmíru pravděpodobně nikdy nebude schopna zjistit, co je za jejími hranicemi. Takže pro celý výzkum je to jediný prostor, se kterým budete někdy muset spolupracovat. Přinejmenším v blízké budoucnosti.

Velikosti

Každý ví, že vesmír je skvělý. Kolik milionů světelných let to prodlužuje?

Astronomové pečlivě studují kosmické záření mikrovlnného zázemí - déšť velkého třesku. Hledají spojení mezi tím, co se děje na jedné straně oblohy a co je na druhé straně. A přestože neexistuje žádný důkaz o tom, že je něco společného. To znamená, že 13,8 miliardy let vesmír opakuje v žádném směru. Tolik času potřebuje, aby světlo dosáhlo alespoň viditelné hrany tohoto prostoru.

Jsme stále znepokojeni otázkou toho, co je mimo hranice vesmíru, což lze pozorovat. Astronomové přiznávají, že prostor je nekonečný. "Látka" v ní (energie, galaxie atd.) Je rozdělena přesně stejným způsobem jako v pozorovatelném vesmíru. Pokud je to pravda, objeví se různé anomálie toho, co se nachází na okraji.

Mimo svazku Hubble se nachází nejen více než jiné planety. Tam můžete najít všechno, co může existovat. Pokud jdete dost daleko, můžete dokonce najít jinou sluneční soustavu se Zemí, která je ve všech ohledech shodná, s tím rozdílem, že namísto míchaných vajíček jste měli snídani na snídani. Nebo vůbec nebyla snídaně. Nebo řekněme, vstala jste brzo a vykradli jste banku.

Ve skutečnosti se kosmologové domnívají, že jestliže půjdete dostatečně daleko, najdete další Hubbleovu sféru, která je zcela totožná s naší. Většina vědců věří, že známý vesmír má hranice. To, co přesahuje jejich hranice, zůstává největším tajemstvím.

Kosmologický princip

Tento koncept znamená, že bez ohledu na umístění a směr pozorovatele každý vidí stejný obraz vesmíru. Samozřejmě, toto se netýká výzkumu v menším měřítku. Taková homogenita prostoru je způsobena rovností všech jeho bodů. Tento fenomén je možné zjistit pouze v rozsahu galaxií.

Něco podobného tomuto pojetí nejprve navrhl pane Isaac Newton v roce 1687. A později, ve 20. století, to bylo potvrzeno i pozorováním jiných vědců. Logicky, pokud všechno pochází z jednoho bodu Velkého třesku a pak se rozšíří do Vesmíru, zůstane poměrně homogenní.

Vzdálenost, na které lze pozorovat kosmologický princip, aby našla toto zjevné rovnoměrné rozdělení hmoty, trvá přibližně 300 miliónů světelných let od Země.

Všechno se však změnilo v roce 1973. Pak byla objevena anomálie, která porušuje kosmologický princip.

Velký atraktor

Obrovská hmotnostní koncentrace byla objevena ve vzdálenosti 250 milionů světelných let, v blízkosti souhvězdí Hydra a Centauri. Jeho váha je tak velká, že ji lze porovnat s desítkami tisíc hmotností Mléčné dráhy. Tato anomálie je považována za galaktickou supercluster.

Tento objekt se nazývá Velký přitahovač. Jeho gravitační síla je tak silná, že ovlivňuje jiné galaxie a jejich klastry po několik set světelných let. Po dlouhou dobu zůstal jedním z největších tajemství vesmíru.

V roce 1990 bylo zjištěno, že pohyb kolosálních shluků galaxií, nazvaný Velký přitahovač, má tendenci k další oblasti prostoru - za okrajem vesmíru. Zatím lze tento proces pozorovat, i když samotná anomálie je v "zóně vyhýbání se".

Tmavá energie

Podle Hubbleova zákona se všechny galaxie musí pohybovat jednotně od sebe navzájem, zachovávající kosmologický princip. V roce 2008 se však objevil nový objev.

Wilkinsonova mikrovlnná anizotropická sonda (WMAP) objevila velkou skupinu clusterů, která se pohybovala jedním směrem rychlostí až 600 mil za sekundu. Všichni vedli cestu k malé ploše oblohy mezi souhvězdími Centaurus a Sails.

Neexistuje žádný zřejmý důvod pro to, a protože to byl nevysvětlitelný jev, byl nazván "temnou energií". Je to způsobeno něčím mimo hranice pozorovatelného vesmíru. V současné době existují pouze hádky o jeho povaze.

Pokud jsou shluky galaxií přitahovány k kolosální černé díře, jejich pohyb by měl urychlit. Tmavá energie naznačuje konstantní rychlost kosmických těles v miliardách světelných let.

Jedním z možných důvodů pro tento proces jsou mohutné struktury, které jsou mimo Universe. Mají obrovský gravitační efekt. Uvnitř pozorovatelného vesmíru neexistují žádné obří struktury s dostatečnou gravitační gravitací k vyvolání tohoto jevu. Ale to neznamená, že nemohou existovat mimo pozorovanou oblast.

To by znamenalo, že zařízení vesmíru není homogenní. Co se týče samotných konstrukcí, mohou být doslova jakákoli, od agregátů hmoty až po energii na stupnicích, které lze stěží představit. Je dokonce možné, že jsou to průvodci. gravitační síly z jiných vesmírů.

Nekonečné bubliny

Mluvit o něčem mimo hubu Hubble není zcela pravdivé, protože má stále identické zařízení Metagalaxy. "Neznámé" má stejné fyzické zákony o vesmíru a konstantách. Existuje verze, že velký tresek způsobil vzhled bublin ve struktuře prostoru.

Bezprostředně po ní, před začátkem inflace vesmíru, se objevil druh "prostorové pěny", který existuje jako hromada "bublinek". Jeden z objektů této látky se náhle rozšířil a nakonec se stal vesmírem známým dnes.

Ale co vyšlo z ostatních bublin? Alexander Kashlinsky je vedoucí týmu NASA, organizace, která objevila "temnou energii": "Pokud se budete pohybovat dostatečně daleko, uvidíte strukturu, která je mimo bubliny, mimo Universe. Tyto struktury by měly způsobit pohyb. "

Tak, "temná energie" je vnímána jako první důkaz existence jiného vesmíru, nebo dokonce "Multiverse".

Každá bublina je oblast, která přestala táhnout se spolu se zbytkem prostoru. Vytvářila svůj vlastní vesmír se svými zvláštními zákony.

V tomto scénáři je prostor nekonečný a každá bublina nemá žádné hranice. Dokonce i když můžete překonat hranici jednoho z nich, prostor mezi nimi se stále rozšiřuje. Během času nebude možné se dostat na další bublinu. Takový jev je stále jedním z největších tajemství vesmíru.

Černá díra

Teorie, kterou navrhl fyzik Lee Smolin, naznačuje, že každý takový prostorový objekt v zařízení Metagalaxy způsobuje vznik nového. Stačí si jen představit, kolik černých děr ve vesmíru. Uvnitř jsou fyzické zákony, které se liší od zákonů předchůdce. Taková hypotéza byla poprvé popsána v roce 1992 v knize Život vesmíru.

Hvězdy po celém světě, které spadají do černých děr, se zmenšují na neuvěřitelně extrémní hustotu. Za takových podmínek se tento prostor vybuchne a rozšiřuje se do svého nového vesmíru, odlišného od původního. Bod, kdy se čas zastaví uvnitř černé díry, je začátkem Velkého třesku nové Metagalaxy.

Extrémní podmínky uvnitř zničené černé díry vedou k malým náhodným změnám v základních fyzických silách a parametrech v dcery Vesmíru. Každá z nich má od rodiče odlišné vlastnosti a ukazatele.

Existence hvězd je předpokladem pro formování života. To je způsobeno skutečností, že uhlík a další komplexní molekuly, které poskytují život, jsou v nich vytvořeny. Proto pro tvorbu bytostí a vesmíru potřebujeme stejné podmínky.

Kritika kosmického přirozeného výběru jako vědecké hypotézy je nedostatek přímých důkazů v této fázi. Je však třeba mít na paměti, že pokud jde o víru, není to horší než navržené vědecké alternativy. Neexistuje žádný důkaz toho, co je mimo vesmír, ať už jde o multiverse, teorii strun nebo cyklický prostor.

Mnoho paralelních vesmírů

Tato myšlenka se zdá být něco, co má malou důležitost pro moderní teoretickou fyziku. Myšlenka existence Multiverse je již dlouho považována za vědeckou příležitost, přestože stále vyvolává aktivní diskuse a destruktivní diskuse mezi fyziky. Tato volba zcela zničí představu o tom, kolik vesmírů je ve vesmíru.

Je důležité mít na paměti, že Multiverse není teorie, ale spíše důsledkem moderního pochopení teoretické fyziky. Tento rozdíl je zásadní. Nikdo se nevzdal a řekl: "Nechte to být Multiverse!" Tato myšlenka byla odvozena ze současných teorií, jako je kvantová mechanika a teorie strun.

Multiverse a kvantová fyzika

Mnoho lidí ví myšlenkový experiment "Schrödingerova kočka". Její podstatou spočívá ve skutečnosti, že Erwin Schrödinger, rakouský teoretický fyzik, poukázal na nedokonalost kvantové mechaniky.

Vědec navrhuje předložit zvíře, které bylo umístěno v uzavřené krabici. Pokud ji otevřete, zjistíte jeden ze dvou stavů kočky. Ale když je krabice zavřená, zvíře je buď živé nebo mrtvé. To dokazuje, že neexistuje žádný stav spojující život a smrt.

To vše se zdá nemožné jen proto, že lidské vnímání to nemůže uvědomit.

Ale to je zcela realistické v souladu s podivnými pravidly kvantové mechaniky. Prostor všech možností v něm je obrovský. Matematicky, kvantový mechanický stav je součet (nebo superpozice) všech možných stavů. V případě Schrödingera Koty je experiment superpozicí "mrtvých" a "živých" pozic.

Ale jak ji interpretovat, aby měl nějaký praktický význam? Oblíbeným způsobem je přemýšlet o všech těchto možnostech tak, aby jediný "objektivně pravdivý" stav kočky byl - pozorovatelný. Nicméně lze také shodnout, že tyto možnosti jsou pravdivé a že všechny existují v různých vesmírech.

Teorie řetězce

To je nejslibnější příležitost ke kombinaci kvantové mechaniky a gravitace. To je obtížné, protože síla síly je stejně nepopsatelná v malém měřítku jako atomy a subatomové částice v rámci kvantové mechaniky.

Ale teorie strun, která říká, že všechny základní částice sestávají z monomerních prvků, popisuje všechny známé přírodní síly najednou. Patří sem gravitace, elektromagnetismus a jaderné síly.

Teorie matematických strun však vyžaduje alespoň deset fyzických měření. Můžeme pozorovat pouze čtyři rozměry: výška, šířka, hloubka a čas. Proto jsou další dimenze skryté od nás.

Aby bylo možné použít teorii k vysvětlení fyzikálních jevů, jsou tyto dodatečné studie "zhutněné" a příliš malé v malém měřítku.

Problém nebo rys teorie strun je, že existuje mnoho způsobů, jak dosáhnout kompaktizace. Každý z nich vede k vytvoření vesmíru s odlišnými fyzickými zákony, jako jsou různé elektronové hmoty a gravitační konstanty. Existují však i vážné námitky vůči metodě kompaktifikace. Proto problém není zcela vyřešen.

Vyvstává však zřejmá otázka: v jaké z těchto možností žijeme? Teorie řetězce neposkytuje mechanismus pro toto určení. To je zbytečné, protože to není možné důkladně otestovat. Ale zkoumání okraje vesmíru tuto chybu změnilo.

Důsledky velkého třesku

Během nejstaršího uspořádání vesmíru došlo k období zrychlené expanze, nazývané inflace. Zpočátku vysvětlila, proč je Hubbleova koule téměř vyrovnaná. Avšak inflace také předpovídala spektrum teplotních výkyvů kolem této rovnováhy, což bylo později potvrzeno několika kosmickými loděmi.

Přestože přesné detaily teorie jsou stále horkě diskutovány, inflace je široce akceptována fyziky. Nicméně důsledkem této teorie je, že ve Vesmíru musí existovat další předměty, které se stále zrychlují. V důsledku kvantových výkyvů prostoru-času se některé jeho části nikdy nedostanou do konečného stavu. To znamená, že prostor se navždy rozšiřuje.

Tento mechanismus vytváří nekonečný počet vesmírů. Kombinovat to skript s teorie strun, existuje pravděpodobnost, že každá z nich má jinou kompaktifikaci dalších dimenzí, a proto má různé fyzikální zákony Vesmíru.

Podle výuky Multiverse předpověděné teorií strun a inflace, všechny vesmíry žijí ve stejném fyzickém prostoru a mohou se protínají. Musí se nevyhnutelně srazit a zanechat stopy na kosmické obloze. Jejich charakter má široké spektrum - od studených nebo horkých míst na kosmickém mikrovlnném pozadí až po anomální dutiny v distribuci galaxií.

Vzhledem k tomu, že kolize s jinými vesmíry musí nastat v jistém směru, očekává se, že jakékoli zásahy naruší homogenitu.

Někteří vědci je hledají kvůli anomáliím v kosmickém mikrovlnném zázemí, v následku Velkého třesku. Jiné jsou v gravitačních vlnách, které se prolínají v časoprostoru, když projíždějí masivními objekty. Tyto vlny mohou přímo prokázat existenci inflace, která nakonec posiluje podporu teorie multiverse.