Размерът на Вселената е от атом до. Размерът на Вселената

Имаше времена, когато светът на хората беше ограничен до повърхността на Земята под краката им. С развитието на технологиите човечеството разшири своите хоризонти. Сега хората се замислят дали нашият свят има граници и какъв е мащабът на Вселената? Всъщност никой не може да си представи реалния му размер. Защото нямаме подходящи ориентири. Дори професионалните астрономи си представят (поне във въображението си) многократно намалени модели. Важно е да се съпоставят точно размерите на обектите във Вселената. А при решаването на математически задачи те като цяло са маловажни, защото се оказват просто числа, с които астрономът оперира.

За устройството на слънчевата система

За да говорим за мащаба на Вселената, първо трябва да разберем какво е най-близо до нас. Първо, има звезда, наречена Слънце. Второ, планетите, които обикалят около него. Освен тях има и сателити, които се движат около някои от тях и не бива да забравяме

Планетите в този списък отдавна представляват интерес за хората, тъй като те са най-достъпни за наблюдение. От тяхното изследване започва да се развива науката за структурата на Вселената - астрономията. Звездата е призната за център на Слънчевата система. Това е и най-големият му обект. В сравнение със Земята, Слънцето е милион пъти по-голямо по обем. Изглежда сравнително малък само защото е много далеч от нашата планета.

Всички планети от Слънчевата система са разделени на три групи:

Земен. Тя включва планети, които приличат на Земята на външен вид. Например, това са Меркурий, Венера и Марс.
Гигантски обекти. Те са много по-големи по размер в сравнение с първата група. Освен това съдържат много газове, поради което се наричат още газообразни. Те включват Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.
Планети джуджета. Те всъщност са големи астероиди. Една от тях доскоро беше включена в състава на основните планети - това е Плутон.

Планетите „не отлитат“ от Слънцето поради силата на гравитацията. Но те не могат да паднат върху звезда поради високи скорости. Обектите наистина са много „пъргави“. Например, скоростта на Земята е приблизително 30 километра в секунда.

Как да сравняваме размерите на обектите в Слънчевата система?

Преди да се опитате да си представите мащаба на Вселената, струва си да разберете Слънцето и планетите. В крайна сметка, те също могат да бъдат трудни за корелация помежду си. Най-често условният размер на огнена звезда се идентифицира с билярдна топка, чийто диаметър е 7 см. Заслужава да се отбележи, че в действителност тя достига около 1400 хиляди км. В такъв модел „играчка“ първата планета от Слънцето (Меркурий) е на разстояние 2 метра 80 сантиметра. В този случай земната топка ще има диаметър само половин милиметър. Намира се на разстояние 7,6 метра от звездата. Разстоянието до Юпитер в тази скала ще бъде 40 м, а до Плутон - 300.

Ако говорим за обекти, които са извън Слънчевата система, тогава най-близката звезда е Проксима Кентавър. Ще бъде премахнато толкова много, че това опростяване е твърде малко. И това въпреки факта, че се намира в Галактиката. Какво можем да кажем за мащаба на Вселената? Както можете да видите, той е практически неограничен. Винаги искам да знам как са свързани Земята и Вселената. И след като получих отговора, не мога да повярвам, че нашата планета и дори Галактиката са незначителна част от един огромен свят.

Какви единици се използват за измерване на разстояния в пространството?

Сантиметър, метър и дори километър - всички тези величини се оказват незначителни вече в Слънчевата система. Какво можем да кажем за Вселената? За да се посочи разстоянието в галактиката, се използва стойност, наречена светлинна година. Това е времето, необходимо на светлината да пътува повече от една година. Нека си припомним, че една светлинна секунда е равна на почти 300 хиляди километра. Следователно, когато се преобразува в обичайните километри, една светлинна година се оказва приблизително равна на 10 хиляди милиарда. Невъзможно е да си го представим, следователно мащабът на Вселената е невъобразим за хората. Ако трябва да посочите разстоянието между съседните галактики, тогава една светлинна година не е достатъчна. Необходима е още по-голяма стойност. Оказа се парсек, което се равнява на 3,26 светлинни години.

Как работи Galaxy?

Това е гигантско образувание, състоящо се от звезди и мъглявини. Малка част от тях се вижда всяка вечер в небето. Структурата на нашата Галактика е много сложна. Може да се счита за силно компресиран елипсоид на въртене. Освен това има екваториална част и център. Екваторът на Галактиката е съставен предимно от газови мъглявини и горещи масивни звезди. В Млечния път тази част се намира в централната му област.

Слънчевата система не е изключение от правилото. Освен това се намира близо до екватора на Галактиката. Между другото, основната част от звездите образува огромен диск, чийто диаметър е 100 хиляди, а дебелината е 1500. Ако се върнем към мащаба, използван за представяне на Слънчевата система, тогава размерът на Галактиката ще бъде съизмерим.Това е невероятна цифра. Следователно Слънцето и Земята се оказват трохи в Галактиката.

Какви обекти съществуват във Вселената?

Нека изброим най-важните:

Звездите са масивни самосветещи топки. Те възникват от среда, състояща се от смес от прах и газове. Повечето от тях са водород и хелий.
CMB радиация. Те са тези, които се разпространяват в пространството. Температурата му е 270 градуса по Целзий. Освен това това излъчване е еднакво във всички посоки. Това свойство се нарича изотропия. В допълнение, някои мистерии на Вселената са свързани с него. Така например стана ясно, че тя е възникнала в момента на големия взрив. Тоест съществува от самото начало на съществуването на Вселената. Това също потвърждава идеята, че се разширява еднакво във всички посоки. Освен това това твърдение е вярно не само за сегашното време. В самото начало беше така.
Тоест скрита маса. Това са онези обекти от Вселената, които не могат да бъдат изследвани чрез пряко наблюдение. С други думи, те не излъчват електромагнитни вълни. Но те имат гравитационен ефект върху други тела.
Черни дупки. Те не са достатъчно проучени, но са много известни. Това се случи поради масовото описание на такива обекти в научната фантастика. Всъщност черната дупка е тяло, от което електромагнитното излъчване не може да се разпространи поради факта, че втората космическа скорост върху нея е равна на. Струва си да се помни, че това е втората космическа скорост, която трябва да бъде предадена на обекта, за да за да напусне космическия обект.

Освен това във Вселената има квазари и пулсари.

Мистериозната вселена

Пълно е с неща, които все още не са напълно открити или проучени. И това, което е открито, често повдига нови въпроси и свързани с тях мистерии на Вселената. Те включват дори добре известната теория за „Големия взрив“. Това наистина е само условна доктрина, тъй като човечеството може само да гадае как се е случило.

Втората мистерия е възрастта на Вселената. Тя може да се изчисли приблизително чрез вече споменатата реликтова радиация, наблюдение на кълбовидни купове и други обекти. Днес учените са съгласни, че възрастта на Вселената е приблизително 13,7 милиарда години. Друга мистерия - дали има живот на други планети? В края на краищата не само в Слънчевата система възникнаха подходящи условия и се появи Земята. И Вселената най-вероятно е изпълнена с подобни образувания.

един?

Какво е извън Вселената? Какво има там, където човешкият поглед не е проникнал? Има ли нещо отвъд тази граница? Ако е така, колко вселени има? Това са въпроси, на които учените все още не са намерили отговор. Нашият свят е като кутия с изненади. Някога изглеждаше, че се състои само от Земята и Слънцето, с няколко звезди в небето. Тогава мирогледът се разшири. Съответно границите се разшириха. Не е изненадващо, че много светли умове отдавна са стигнали до извода, че Вселената е само част от още по-голямо образувание.

> Мащаб на Вселената

Използвайте онлайн интерактивен мащаб на Вселената: реални измерения на Вселената, сравнение на космически обекти, планети, звезди, купове, галактики.

Всички ние мислим за измеренията в общи линии, като например друга реалност или нашето възприятие за околната среда около нас. Това обаче е само част от действителните измервания. И преди всичко съществуващото разбиране измервания на мащаба на Вселената– това е най-добре описано във физиката.

Физиците предполагат, че измерванията са просто различни аспекти на възприемането на мащаба на Вселената. Например, първите четири измерения включват дължина, ширина, височина и време. Въпреки това, според квантовата физика, има други измерения, които описват природата на Вселената и може би на всички вселени. Много учени смятат, че в момента има около 10 измерения.

Интерактивен мащаб на Вселената

Измерване на мащаба на Вселената

Първото измерение, както споменахме, е дължината. Добър пример за едноизмерен обект е права линия. Тази линия има само измерение на дължината. Второто измерение е ширината. Това измерение включва дължина; добър пример за двуизмерен обект би била невероятно тънка равнина. Нещата в две измерения могат да се разглеждат само в напречно сечение.

Третото измерение включва височина и това е измерението, с което сме най-познати. В комбинация с дължина и ширина, това е най-ясно видимата част от Вселената в измерение. Най-добрата физическа форма за описание на това измерение е куб. Третото измерение съществува, когато дължината, ширината и височината се пресичат.

Сега нещата стават малко по-сложни, защото останалите 7 измерения са свързани с нематериални концепции, които не можем да наблюдаваме директно, но знаем, че съществуват. Четвъртото измерение е времето. Това е разликата между минало, настояще и бъдеще. Следователно най-доброто описание на четвъртото измерение би било хронологията.

Други измерения се занимават с вероятности. Петото и шестото измерение са свързани с бъдещето. Според квантовата физика може да има произволен брой възможни фючърси, но има само един изход и причината за това е изборът. Петото и шестото измерение са свързани с бифуркацията (промяната, разклоняването) на всяка от тези вероятности. По принцип, ако можете да контролирате петото и шестото измерение, бихте могли да се върнете назад във времето или да посетите различни бъднини.

Измерения от 7 до 10 се свързват с Вселената и нейния мащаб. Те се основават на факта, че има няколко вселени и всяка има своя собствена последователност от измерения на реалността и възможните резултати. Десетото и последно измерение всъщност е един от всички възможни резултати на всички вселени.

Знаете ли, че Вселената, която наблюдаваме, има доста определени граници? Свикнали сме да свързваме Вселената с нещо безкрайно и неразбираемо. Съвременната наука обаче, когато се пита за „безкрайността“ на Вселената, предлага съвсем различен отговор на такъв „очевиден“ въпрос.

Според съвременните концепции размерът на наблюдаваната Вселена е приблизително 45,7 милиарда светлинни години (или 14,6 гигапарсека). Но какво означават тези числа?

Първият въпрос, който идва на ум на обикновения човек е как Вселената да не е безкрайна? Изглежда, че е безспорно, че контейнерът на всичко, което съществува около нас, не трябва да има граници. Ако тези граници съществуват, какви точно са те?

Да кажем, че някой астронавт достига границите на Вселената. Какво ще види пред себе си? Здрава стена? Противопожарна преграда? И какво стои зад него - празнота? Друга вселена? Но може ли празнотата или друга Вселена да означава, че сме на границата на Вселената? В крайна сметка това не означава, че там няма „нищо“. Пустотата и друга Вселена също са „нещо“. Но Вселената е нещо, което съдържа абсолютно всичко „нещо“.

Стигаме до абсолютно противоречие. Оказва се, че границата на Вселената трябва да скрие от нас нещо, което не трябва да съществува. Или границата на Вселената трябва да огради „всичко“ от „нещо“, но това „нещо“ също трябва да бъде част от „всичко“. Изобщо пълен абсурд. Тогава как учените могат да обявят пределния размер, маса и дори възраст на нашата Вселена? Тези стойности, макар и невъобразимо големи, все още са крайни. Науката спори ли с очевидното? За да разберем това, нека първо проследим как хората са стигнали до нашето съвременно разбиране за Вселената.

Разширяване на границите

От незапомнени времена хората се интересуват от това какъв е светът около тях. Няма нужда да даваме примери за трите стълба и други опити на древните да обяснят Вселената. Като правило, в крайна сметка всичко се свеждаше до факта, че основата на всички неща е земната повърхност. Дори във времената на античността и средновековието, когато астрономите са имали обширни познания за законите на движението на планетите по „неподвижната“ небесна сфера, Земята остава центърът на Вселената.

Естествено, дори в Древна Гърция е имало хора, които са вярвали, че Земята се върти около Слънцето. Имаше и такива, които говореха за многото светове и безкрайността на Вселената. Но конструктивни обосновки за тези теории възникнаха едва в края на научната революция.

През 16 век полският астроном Николай Коперник прави първия голям пробив в познанието за Вселената. Той категорично доказа, че Земята е само една от планетите, въртящи се около Слънцето. Такава система значително опрости обяснението на такова сложно и сложно движение на планетите в небесната сфера. В случай на неподвижна Земя, астрономите трябваше да измислят всякакви умни теории, за да обяснят това поведение на планетите. От друга страна, ако Земята се приеме като движеща се, тогава обяснението за такива сложни движения идва естествено. Така в астрономията се налага нова парадигма, наречена „хелиоцентризъм“.

Много слънца

Но дори и след това астрономите продължиха да ограничават Вселената до „сферата на неподвижните звезди“. До 19 век те не са били в състояние да оценят разстоянието до звездите. В продължение на няколко века астрономите безуспешно се опитват да открият отклонения в позицията на звездите спрямо орбиталното движение на Земята (годишни паралакси). Уредите от онова време не са позволявали толкова точни измервания.

Накрая, през 1837 г. руско-германският астроном Василий Струве измерва паралакса. Това бележи нова стъпка в разбирането на мащаба на космоса. Сега учените могат спокойно да кажат, че звездите са далечни прилики на Слънцето. И нашето светило вече не е центърът на всичко, а равностоен „жител“ на безкраен звезден куп.

Астрономите се доближиха още повече до разбирането на мащаба на Вселената, защото разстоянията до звездите се оказаха наистина чудовищни. Дори размерът на орбитите на планетите изглеждаше незначителен в сравнение. След това беше необходимо да се разбере как звездите са концентрирани в .

Много млечни пътища

Известният философ Имануел Кант предрича основите на съвременното разбиране за мащабната структура на Вселената още през 1755 г. Той предположи, че Млечният път е огромен въртящ се звезден куп. На свой ред, много от наблюдаваните мъглявини също са по-далечни „млечни пътища“ - галактики. Въпреки това до 20 век астрономите вярваха, че всички мъглявини са източници на звездообразуване и са част от Млечния път.

Ситуацията се промени, когато астрономите се научиха да измерват разстоянията между галактиките с помощта на . Абсолютната яркост на звездите от този тип зависи строго от периода на тяхната променливост. Чрез сравняване на абсолютната им светимост с видимата е възможно да се определи разстоянието до тях с висока точност. Този метод е разработен в началото на 20 век от Einar Hertzschrung и Harlow Scelpi. Благодарение на него съветският астроном Ернст Епик през 1922 г. определя разстоянието до Андромеда, което се оказва с порядък по-голямо от размера на Млечния път.

Едуин Хъбъл продължи инициативата на Epic. Измервайки яркостта на цефеидите в други галактики, той измерва разстоянието до тях и го сравнява с червеното отместване в техните спектри. Така през 1929 г. той разработва своя известен закон. Работата му окончателно опровергава установеното мнение, че Млечният път е ръбът на Вселената. Сега тя беше една от многото галактики, които някога са били смятани за част от нея. Хипотезата на Кант се потвърждава почти два века след нейното развитие.

Впоследствие връзката, открита от Хъбъл между разстоянието на галактика от наблюдател спрямо скоростта на нейното отдалечаване от него, направи възможно да се направи пълна картина на мащабната структура на Вселената. Оказа се, че галактиките са само незначителна част от него. Те се свързаха в клъстери, клъстерите в суперклъстери. На свой ред, свръхкуповете образуват най-големите известни структури във Вселената - нишки и стени. Тези структури, съседни на огромни суперкухини (), съставляват широкомащабната структура на известната в момента Вселена.

Привидна безкрайност

От казаното по-горе следва, че само за няколко века науката постепенно е преминала от геоцентризма към модерното разбиране за Вселената. Това обаче не дава отговор защо ограничаваме Вселената днес. В крайна сметка досега говорехме само за мащаба на космоса, а не за самата му природа.

Първият, който реши да оправдае безкрайността на Вселената, беше Исак Нютон. След като откри закона за всемирното притегляне, той вярваше, че ако пространството беше ограничено, всички негови тела рано или късно ще се слеят в едно цяло. Преди него, ако някой е изразил идеята за безкрайността на Вселената, това е било изключително във философски дух. Без никаква научна основа. Пример за това е Джордано Бруно. Между другото, подобно на Кант, той беше много векове пред науката. Той е първият, който заявява, че звездите са далечни слънца, а планетите също се въртят около тях.

Изглежда, че самият факт на безкрайността е напълно оправдан и очевиден, но повратните моменти на науката от 20-ти век разклатиха тази „истина“.

Стационарна Вселена

Първата значителна стъпка към разработването на съвременен модел на Вселената е направена от Алберт Айнщайн. Известният физик представя своя модел на стационарна Вселена през 1917 г. Този модел се основава на общата теория на относителността, която той е разработил година по-рано. Според неговия модел Вселената е безкрайна във времето и ограничена в пространството. Но, както беше отбелязано по-рано, според Нютон Вселена с краен размер трябва да се разпадне. За да направи това, Айнщайн въвежда космологична константа, която компенсира гравитационното привличане на отдалечени обекти.

Колкото и парадоксално да звучи, Айнщайн не ограничава самата крайност на Вселената. Според него Вселената е затворена обвивка на хиперсфера. Аналогия е повърхността на обикновена триизмерна сфера, например глобус или Земята. Колкото и пътешественик да пътува по Земята, той никога няма да стигне до нейния край. Това обаче не означава, че Земята е безкрайна. Пътешественикът просто ще се върне на мястото, от което е започнал пътуването си.

На повърхността на хиперсферата

По същия начин космически скитник, прекосяващ Вселената на Айнщайн на звезден кораб, може да се върне обратно на Земята. Само че този път скитникът ще се движи не по двуизмерната повърхност на сфера, а по триизмерната повърхност на хиперсфера. Това означава, че Вселената има краен обем и следователно краен брой звезди и маса. Вселената обаче няма нито граници, нито център.

Айнщайн стига до тези заключения, свързвайки пространството, времето и гравитацията в известната си теория. Преди него тези понятия се смятаха за отделни, поради което пространството на Вселената беше чисто евклидово. Айнщайн доказа, че самата гравитация е кривина на пространство-времето. Това радикално промени ранните идеи за природата на Вселената, основани на класическата Нютонова механика и Евклидова геометрия.

Разширяваща се Вселена

Дори самият откривател на „новата Вселена“ не е бил чужд на заблудите. Въпреки че Айнщайн ограничава Вселената в пространството, той продължава да я смята за статична. Според неговия модел Вселената е била и си остава вечна, а нейният размер винаги остава същият. През 1922 г. съветският физик Александър Фридман значително разширява този модел. Според неговите изчисления Вселената изобщо не е статична. Може да се разширява или свива с времето. Трябва да се отбележи, че Фридман стигна до такъв модел въз основа на същата теория на относителността. Той успя да приложи тази теория по-правилно, заобикаляйки космологичната константа.

Алберт Айнщайн не прие веднага тази „поправка“. Този нов модел дойде на помощ на споменатото по-рано откритие на Хъбъл. Намаляването на галактиките неоспоримо доказа факта за разширяването на Вселената. Така че Айнщайн трябваше да признае грешката си. Сега Вселената има определена възраст, която зависи строго от константата на Хъбъл, която характеризира скоростта на нейното разширяване.

По-нататъшно развитие на космологията

Докато учените се опитваха да разрешат този въпрос, бяха открити много други важни компоненти на Вселената и бяха разработени различни нейни модели. Така през 1948 г. Джордж Гамов въвежда хипотезата за „горещата Вселена“, която по-късно ще се превърне в теорията за големия взрив. Откритието през 1965 г. потвърждава подозренията му. Сега астрономите можеха да наблюдават светлината, идваща от момента, в който Вселената стана прозрачна.

Тъмната материя, предсказана през 1932 г. от Фриц Цвики, беше потвърдена през 1975 г. Тъмната материя всъщност обяснява самото съществуване на галактиките, галактическите клъстери и самата универсална структура като цяло. Ето как учените научиха, че по-голямата част от масата на Вселената е напълно невидима.

Накрая, през 1998 г., по време на изследване на разстоянието до, беше открито, че Вселената се разширява с ускорена скорост. Тази последна повратна точка в науката роди нашето съвременно разбиране за природата на Вселената. Космологичният коефициент, въведен от Айнщайн и опроверган от Фридман, отново намира своето място в модела на Вселената. Наличието на космологичен коефициент (космологична константа) обяснява ускореното му разширяване. За да се обясни наличието на космологична константа, беше въведена концепцията за хипотетично поле, съдържащо по-голямата част от масата на Вселената.

Съвременно разбиране за размера на наблюдаваната Вселена

Съвременният модел на Вселената се нарича още ΛCDM модел. Буквата "Λ" означава наличието на космологична константа, която обяснява ускореното разширяване на Вселената. „CDM“ означава, че Вселената е изпълнена със студена тъмна материя. Последните проучвания показват, че константата на Хъбъл е около 71 (km/s)/Mpc, което съответства на възрастта на Вселената от 13,75 милиарда години. Знаейки възрастта на Вселената, можем да оценим размера на нейния наблюдаем регион.

Според теорията на относителността информацията за който и да е обект не може да достигне до наблюдател със скорост, по-голяма от скоростта на светлината (299 792 458 m/s). Оказва се, че наблюдателят вижда не просто обект, а неговото минало. Колкото по-далеч е един обект от него, толкова по-далечно изглежда миналото му. Например, гледайки Луната, виждаме каквато е била преди малко повече от секунда, Слънцето - преди повече от осем минути, най-близките звезди - години, галактиките - преди милиони години и т.н. В стационарния модел на Айнщайн Вселената няма възрастова граница, което означава, че нейният наблюдаем регион също не е ограничен от нищо. Наблюдателят, въоръжен с все по-сложни астрономически инструменти, ще наблюдава все по-далечни и древни обекти.

Със съвременния модел на Вселената имаме различна картина. Според нея Вселената има възраст, а оттам и граница на наблюдение. Тоест от раждането на Вселената нито един фотон не би могъл да измине разстояние, по-голямо от 13,75 милиарда светлинни години. Оказва се, че можем да кажем, че наблюдаваната Вселена е ограничена от наблюдателя до сферична област с радиус от 13,75 милиарда светлинни години. Това обаче не е съвсем вярно. Не трябва да забравяме и разширяването на пространството на Вселената. Докато фотонът достигне наблюдателя, обектът, който го е излъчил, вече ще бъде на 45,7 милиарда светлинни години от нас. години. Този размер е хоризонтът на частиците, той е границата на наблюдаваната Вселена.

Над хоризонта

И така, размерът на наблюдаваната Вселена е разделен на два вида. Видим размер, наричан още радиус на Хъбъл (13,75 милиарда светлинни години). И реалният размер, наречен хоризонт на частиците (45,7 милиарда светлинни години). Важното е, че и двата хоризонта изобщо не характеризират реалния размер на Вселената. Първо, те зависят от позицията на наблюдателя в пространството. Второ, те се променят с времето. В случая на модела ΛCDM, хоризонтът на частиците се разширява със скорост, по-голяма от хоризонта на Хъбъл. Съвременната наука не дава отговор на въпроса дали тази тенденция ще се промени в бъдеще. Но ако приемем, че Вселената продължава да се разширява с ускорение, тогава всички онези обекти, които виждаме сега, рано или късно ще изчезнат от нашето „зрително поле“.

В момента най-далечната светлина, наблюдавана от астрономите, е космическото микровълново фоново лъчение. Надниквайки в него, учените виждат Вселената такава, каквато е била 380 хиляди години след Големия взрив. В този момент Вселената се охлади достатъчно, за да може да излъчва свободни фотони, които днес се засичат с помощта на радиотелескопи. По това време във Вселената не е имало звезди или галактики, а само непрекъснат облак от водород, хелий и незначително количество други елементи. От нехомогенностите, наблюдавани в този облак, впоследствие ще се образуват галактически клъстери. Оказва се, че точно тези обекти, които ще се образуват от нееднородности в космическото микровълново фоново лъчение, са разположени най-близо до хоризонта на частиците.

Истински граници

Дали Вселената има истински, ненаблюдаеми граници все още е въпрос на псевдонаучни спекулации. Така или иначе, всички са съгласни с безкрайността на Вселената, но тълкуват тази безкрайност по напълно различни начини. Някои смятат Вселената за многоизмерна, където нашата „локална“ триизмерна Вселена е само един от нейните слоеве. Други казват, че Вселената е фрактална - което означава, че нашата локална Вселена може да е частица от друга. Не трябва да забравяме и различните модели на Мултивселената с нейните затворени, отворени, паралелни вселени и дупки. И има много, много различни версии, чийто брой е ограничен само от човешкото въображение.

Но ако включим студения реализъм или просто се отдръпнем от всички тези хипотези, тогава можем да предположим, че нашата Вселена е безкраен хомогенен контейнер от всички звезди и галактики. Освен това, във всяка много отдалечена точка, било то на милиарди гигапарсеки от нас, всички условия ще бъдат абсолютно еднакви. В този момент хоризонтът на частиците и сферата на Хъбъл ще бъдат абсолютно еднакви, със същото реликтово излъчване на ръба им. Наоколо ще има същите звезди и галактики. Интересното е, че това не противоречи на разширяването на Вселената. В крайна сметка не само Вселената се разширява, но и самото й пространство. Фактът, че в момента на Големия взрив Вселената е възникнала от една точка, означава само, че безкрайно малките (на практика нулеви) измерения, които са били тогава, сега са се превърнали в невъобразимо големи. В бъдеще ще използваме именно тази хипотеза, за да разберем ясно мащаба на наблюдаваната Вселена.

Визуално представяне

Различни източници предоставят всякакви визуални модели, които позволяват на хората да разберат мащаба на Вселената. Не е достатъчно обаче да осъзнаем колко голям е космосът. Важно е да си представим как всъщност се проявяват концепции като хоризонта на Хъбъл и хоризонта на частиците. За да направите това, нека си представим нашия модел стъпка по стъпка.

Да забравим, че съвременната наука не знае за „чуждата“ област на Вселената. Изхвърляйки версиите на мултивселени, фракталната Вселена и другите й „разновидности“, нека си представим, че тя е просто безкрайна. Както беше отбелязано по-рано, това не противоречи на разширяването на неговото пространство. Разбира се, вземаме предвид, че сферата на Хъбъл и сферата на частиците са съответно 13,75 и 45,7 милиарда светлинни години.

Мащаб на Вселената

Натиснете бутона СТАРТ и открийте един нов, непознат свят!
Първо, нека се опитаме да разберем колко голяма е универсалната скала. Ако сте обикаляли нашата планета, добре можете да си представите колко голяма е Земята за нас. Сега си представете нашата планета като зърно от елда, което се движи в орбита около диня-Слънце с размерите на половин футболно игрище. В този случай орбитата на Нептун ще съответства на размера на малък град, площта ще съответства на Луната, а площта на границата на влиянието на Слънцето ще съответства на Марс. Оказва се, че нашата Слънчева система е толкова по-голяма от Земята, колкото Марс е по-голям от елда! Но това е само началото.

Сега нека си представим, че тази елда ще бъде нашата система, чийто размер е приблизително равен на един парсек. Тогава Млечният път ще бъде с размерите на два футболни стадиона. Това обаче няма да ни е достатъчно. Млечният път също ще трябва да бъде намален до сантиметър. Донякъде ще прилича на пяна от кафе, обвита във водовъртеж в средата на черното като кафе междугалактическо пространство. На двадесет сантиметра от него има същата спираловидна „троха“ - мъглявината Андромеда. Около тях ще има рояк от малки галактики от нашия Местен куп. Видимият размер на нашата Вселена ще бъде 9,2 километра. Достигнахме до разбиране на Универсалните измерения.

Вътре в универсалния балон

За нас обаче не е достатъчно да разберем самия мащаб. Важно е да осъзнаем Вселената в динамика. Нека си представим себе си като гиганти, за които Млечният път има сантиметър диаметър. Както отбелязахме току-що, ще се окажем вътре в топка с радиус 4,57 и диаметър 9,24 километра. Нека си представим, че можем да се носим вътре в тази топка, да пътуваме, покривайки цели мегапарсеки за секунда. Какво ще видим, ако нашата Вселена е безкрайна?

Разбира се, пред нас ще се появят безброй галактики от всякакъв вид. Елипсовидна, спираловидна, неправилна. Някои райони ще гъмжат от тях, други ще са празни. Основната характеристика ще бъде, че визуално всички те ще бъдат неподвижни, докато ние сме неподвижни. Но веднага щом направим крачка, самите галактики ще започнат да се движат. Например, ако успеем да различим микроскопична Слънчева система в дългия сантиметър Млечен път, ще можем да наблюдаваме нейното развитие. Отдалечавайки се на 600 метра от нашата галактика, ще видим протозвездата Слънце и протопланетарния диск в момента на формиране. Приближавайки се до него, ще видим как се появява Земята, възниква животът и се появява човекът. По същия начин ще видим как галактиките се променят и движат, докато се отдалечаваме от тях или ги приближаваме.

Следователно, колкото по-далечни галактики гледаме, толкова по-древни ще бъдат те за нас. Така че най-отдалечените галактики ще бъдат разположени на повече от 1300 метра от нас, а на границата на 1380 метра вече ще видим реликтово излъчване. Вярно, това разстояние ще бъде въображаемо за нас. Въпреки това, когато се приближим до космическото микровълново фоново лъчение, ще видим интересна картина. Естествено, ще наблюдаваме как галактиките ще се формират и развиват от първоначалния облак от водород. Когато стигнем до една от тези формирани галактики, ще разберем, че сме изминали не 1,375 километра, а цели 4,57.

Намаляване

В резултат на това ще увеличим още повече размера си. Сега можем да поставим цели празнини и стени в юмрука. Така ще се окажем в един доста малък балон, от който е невъзможно да излезем. Не само, че разстоянието до обектите на ръба на балона ще се увеличи, когато се приближат, но самият ръб ще се измести за неопределено време. Това е целият смисъл на размера на наблюдаваната Вселена.

Колкото и голяма да е Вселената, за един наблюдател тя винаги ще си остане ограничен балон. Наблюдателят винаги ще бъде в центъра на този балон, всъщност той е неговият център. Опитвайки се да стигне до който и да е обект на ръба на балона, наблюдателят ще измести центъра му. Докато се приближавате до обект, този обект ще се движи все по-далеч от ръба на балона и в същото време ще се променя. Например, от безформен водороден облак ще се превърне в пълноценна галактика или по-нататък в галактически клъстер. Освен това пътят до този обект ще се увеличи, когато се приближите до него, тъй като самото околно пространство ще се промени. След като достигнем този обект, ние ще го преместим само от ръба на балона до неговия център. На ръба на Вселената реликтовото лъчение все още ще трепти.

Ако приемем, че Вселената ще продължи да се разширява с ускорена скорост, тогава, намирайки се в центъра на балона и придвижвайки времето напред с милиарди, трилиони и дори по-високи порядъци години, ще забележим още по-интересна картина. Въпреки че нашият балон също ще се увеличи по размер, неговите променящи се компоненти ще се отдалечат от нас още по-бързо, оставяйки ръба на този балон, докато всяка частица от Вселената се скита отделно в своя самотен балон без възможност да взаимодейства с други частици.

Така че съвременната наука не разполага с информация за реалния размер на Вселената и дали тя има граници. Но знаем със сигурност, че наблюдаваната Вселена има видима и истинска граница, наречена съответно радиус на Хъбъл (13,75 милиарда светлинни години) и радиус на частиците (45,7 милиарда светлинни години). Тези граници зависят изцяло от позицията на наблюдателя в пространството и се разширяват с времето. Ако радиусът на Хъбъл се разширява строго със скоростта на светлината, тогава разширяването на хоризонта на частиците се ускорява. Остава отворен въпросът дали неговото ускорение на хоризонта на частиците ще продължи и дали ще бъде заменено от компресия.

Които са върху него. В по-голямата си част всички сме приковани към мястото, където живеем и работим. Размерът на нашия свят е невероятен, но е абсолютно нищо в сравнение с Вселената. както се казва - "роден твърде късно, за да изследва света и твърде рано, за да изследва космоса". Даже е обидно. Все пак да започваме – само внимавайте да не ви се завие свят.

1. Това е Земята.

Това е същата планета, която в момента е единственият дом за човечеството. Мястото, където животът се появи магически (или може би не толкова магически) и в хода на еволюцията се появихме ти и аз.

2. Нашето място в Слънчевата система.

Най-близките големи космически обекти, които ни заобикалят, разбира се, са нашите съседи в Слънчевата система. Всички си спомнят имената си от детството и по време на уроци за света около тях правят модели. Така се случи, че дори сред тях ние не сме най-големите...

3. Разстоянието между нашата Земя и Луната.

Не изглежда толкова далеч, нали? И ако вземем предвид и съвременните скорости, тогава това е „съвсем нищо“.

4. Всъщност е доста далече.

Ако се опитате, тогава много точно и удобно - между планетата и спътника можете лесно да поставите останалите планети от Слънчевата система.

5. Нека обаче продължим да говорим за планетите.

Пред вас е Северна Америка, сякаш е поставена на Юпитер. Да, това малко зелено петънце е Северна Америка. Можете ли да си представите колко огромна би била нашата Земя, ако я преместим в мащаба на Юпитер? Хората вероятно все още ще откриват нови земи)

6. Това е Земята в сравнение с Юпитер.

Е, по-точно шест Земи - за яснота.

7. Пръстените на Сатурн, сър.

Пръстените на Сатурн биха имали такъв прекрасен вид, ако се въртят около Земята. Вижте Полинезия - малко като иконата на Opera, нали?

8. Да сравним Земята със Слънцето?

Не изглежда толкова голям в небето...

9. Това е изгледът на Земята, когато я гледате от Луната.

Красиво, нали? Толкова самотен на фона на празното пространство. Или не е празен? Да продължим...

10. И така от Марс

Обзалагам се, че дори не бихте могли да разберете дали е Земята.

11. Това е снимка на Земята точно отвъд пръстените на Сатурн

12. Но отвъд Нептун.

Общо 4,5 милиарда километра. Колко време ще отнеме търсенето?

13. И така, нека се върнем към звездата, наречена Слънце.

Спираща дъха гледка, нали?

14. Ето Слънцето от повърхността на Марс.

15. А ето и сравнението му с мащаба на звездата VY Canis Majoris.

Харесва ли Ви? Повече от впечатляващо. Можете ли да си представите каква енергия е концентрирана там?

16. Но това са глупости, ако сравним нашата родна звезда с размера на галактиката Млечен път.

За да стане по-ясно, представете си, че сме компресирали нашето Слънце до размера на бели кръвни клетки. В този случай размерът на Млечния път е доста сравним с размера на Русия, например. Това е Млечният път.

17. Като цяло звездите са огромни

Всичко, което е поставено в този жълт кръг, е всичко, което можете да видите през нощта от Земята. Останалото е недостъпно за невъоръжено око.

18. Но има и други галактики.

Ето го Млечния път в сравнение с галактиката IC 1011, която се намира на 350 милиона светлинни години от Земята.

Да го прегледаме отново?

И така, тази Земя е нашият дом.

Нека намалим до размера на слънчевата система...

Нека намалим още малко...

А сега към размера на Млечния път...

Нека продължим да намаляваме...

И по-нататък…

Почти готово, не се притеснявайте...

Готов! Завършек!

Това е всичко, което човечеството сега може да наблюдава с помощта на съвременните технологии. Дори не е мравка... Преценете сами, само не се побърквайте...

Такива мащаби са трудни дори за разбиране. Но някой уверено заявява, че сме сами във Вселената, въпреки че самите те не са много сигурни дали американците са били на Луната или не.

Дръжте се момчета... дръжте се.