จักรวาลของเราเมื่อมองจากภายนอก จักรวาลสิ้นสุดที่ไหน? หรือขอบจักรวาลมีลักษณะอย่างไร? ข้อมูลสมัยใหม่เกี่ยวกับต้นกำเนิดของจักรวาล

หนังสือ “จักรวาล. คู่มือปฏิบัติงานเป็นแนวทางที่สมบูรณ์แบบสำหรับคำถามที่สำคัญที่สุด - และแน่นอนว่าน่าสนใจที่สุด - คำถามเกี่ยวกับฟิสิกส์ยุคใหม่: "การเดินทางข้ามเวลาเป็นไปได้หรือไม่", "มีจักรวาลคู่ขนานอยู่หรือไม่", "หากจักรวาลกำลังขยายตัว อยู่ที่ไหน มันขยายตัว?" , "จะเกิดอะไรขึ้นหากคุณเร่งความเร็วแสงแล้วมองดูตัวเองในกระจก", "เหตุใดจึงจำเป็นต้องใช้เครื่องชนอนุภาค และเหตุใดจึงต้องทำงานอย่างต่อเนื่อง พวกเขาไม่ทำการทดลองแบบเดิมซ้ำอย่างไม่มีที่สิ้นสุดเหรอ?” อารมณ์ขัน ความขัดแย้ง ความน่าหลงใหล และความสามารถในการเข้าถึงของการนำเสนอทำให้หนังสือเล่มนี้อยู่ชั้นเดียวกับหนังสือขายดีของ G. Perelman, S. Hawking, B. Bryson และ B. Green! ของขวัญที่แท้จริงสำหรับทุกคนที่สนใจวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ - ตั้งแต่นักเรียนมัธยมปลายที่อยากรู้อยากเห็นไปจนถึงครูคนโปรดของเขา จากนักเรียนวิชาปรัชญาไปจนถึงแพทย์สาขาวิทยาศาสตร์กายภาพและคณิตศาสตร์!

สิ่งที่อยู่ข้างหลังไม่สามารถมองเห็นได้ แต่เรารู้ว่าจักรวาลมีลักษณะอย่างไรในขณะนี้และมีลักษณะอย่างไรในทุกช่วงเวลาตั้งแต่ยุคแรกจนถึงปัจจุบัน ดังนั้นเราจึงสามารถเดาได้ว่าอะไรอยู่เบื้องหลังม่านจักรวาลนี้ มันน่ามองไปข้างหลังเธอใช่ไหม?

ดังนั้น แม้ว่าเราจะมองออกไปนอกขอบฟ้าไม่ได้ แต่เรามองเห็นได้เพียงพอที่จะสนองความอยากรู้อยากเห็นของเราเองและของผู้อื่นด้วยค่าใช้จ่ายสาธารณะ สิ่งที่สวยงามที่สุดคือยิ่งเรารอนานเท่าไร จักรวาลก็จะยิ่งมีอายุมากขึ้นเท่านั้น และขอบฟ้าก็จะยิ่งห่างออกไปมากขึ้นเท่านั้น กล่าวอีกนัยหนึ่ง มีอีกมุมหนึ่งของจักรวาลอันห่างไกลที่แสงมาถึงเราเพียงตอนนี้เท่านั้น

มีอะไรอยู่นอกเหนือขอบฟ้า? ไม่มีใครรู้ แต่เราสามารถคาดเดาอย่างมีการศึกษาได้ จำสิ่งที่โคเปอร์นิคัสและผู้ติดตามของเขาแสดงให้เราเห็นอย่างชัดเจน “เมื่อคุณไปที่ไหนสักแห่ง คุณก็ยังไปอยู่ที่ไหนสักแห่ง” ดังนั้นเราจึงสรุปได้ว่าจักรวาลนั้นมีลักษณะเหมือนกับที่มันอยู่ที่นี่ แน่นอนว่าจะต้องมีกาแลคซีอื่นๆ อยู่ที่นั่น แต่จะมีจำนวนเท่ากันกับที่มีอยู่รอบตัวเรา และพวกมันจะมีลักษณะใกล้เคียงกับเพื่อนบ้านของเรา แต่นี่ไม่จำเป็นต้องเป็นความจริง เราตั้งสมมติฐานนี้เพราะเราไม่มีเหตุผลที่จะคิดอย่างอื่น

<<< Назад

ไปข้างหน้า >>>

ชนเผ่า Boshongo ในแอฟริกากลางเชื่อว่าตั้งแต่สมัยโบราณมีเพียงความมืด น้ำ และเทพเจ้า Bumba ผู้ยิ่งใหญ่เท่านั้น วันหนึ่งบัมบูป่วยมากจนอาเจียน แล้วพระอาทิตย์ก็ปรากฏ มันทำให้ส่วนหนึ่งของมหาสมุทรใหญ่เหือดแห้ง ปลดปล่อยดินแดนที่ถูกกักขังอยู่ใต้ผืนน้ำ ในที่สุด บัมบ้าก็อาเจียนพระจันทร์ ดวงดาวออกมา จากนั้นสัตว์บางชนิดก็เกิด เสือดาวเป็นตัวแรก ตามมาด้วยจระเข้ เต่า และสุดท้ายเป็นผู้ชาย วันนี้เราจะมาพูดถึงว่าจักรวาลคืออะไรในมุมมองสมัยใหม่

ถอดรหัสแนวคิด

จักรวาลเป็นพื้นที่อันยิ่งใหญ่ที่มีขนาดไม่อาจเข้าใจได้ เต็มไปด้วยควาซาร์ พัลซาร์ หลุมดำ กาแล็กซี และสสาร ส่วนประกอบทั้งหมดเหล่านี้มีการโต้ตอบกันอย่างต่อเนื่องและก่อตัวเป็นจักรวาลของเราในรูปแบบที่เราจินตนาการไว้ บ่อยครั้งดวงดาวในจักรวาลไม่ได้ถูกพบเพียงลำพัง แต่เป็นส่วนหนึ่งของกระจุกดาวขนาดใหญ่ บางส่วนอาจมีวัตถุดังกล่าวหลายร้อยหรือหลายพันชิ้น นักดาราศาสตร์กล่าวว่ากระจุกขนาดเล็กและขนาดกลาง (“กบ”) ก่อตัวขึ้นเมื่อไม่นานมานี้ แต่การก่อตัวเป็นทรงกลมนั้นเก่าแก่และเก่าแก่มาก "จดจำ" จักรวาลปฐมภูมิ จักรวาลมีการก่อตัวเช่นนี้มากมาย

ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับโครงสร้าง

ดวงดาวและดาวเคราะห์ก่อตัวเป็นกาแลคซี ตรงกันข้ามกับความเชื่อที่นิยม ระบบกาแลคซีมีความคล่องตัวสูงและเคลื่อนที่ผ่านอวกาศเกือบตลอดเวลา ดาวก็เป็นปริมาณที่แปรผันเช่นกัน พวกมันเกิดและตาย กลายเป็นพัลซาร์และหลุมดำ ดวงอาทิตย์ของเราเป็นดาวฤกษ์ที่มี "ค่าเฉลี่ย" สิ่งมีชีวิตดังกล่าวมีชีวิตอยู่ (ตามมาตรฐานของจักรวาล) น้อยมาก ไม่เกิน 10-15 พันล้านปี แน่นอนว่าในจักรวาลมีผู้ทรงคุณวุฒิหลายพันล้านดวงซึ่งมีพารามิเตอร์คล้ายกับดวงอาทิตย์ของเรา และระบบจำนวนเท่ากันที่คล้ายกับระบบสุริยะ โดยเฉพาะแอนโดรเมดาเนบิวลาตั้งอยู่ใกล้ๆ

นี่คือสิ่งที่จักรวาลเป็น แต่ทุกอย่างยังห่างไกลจากความเรียบง่ายเนื่องจากมีความลับและความขัดแย้งมากมายที่ยังไม่มีคำตอบ

ปัญหาและความขัดแย้งบางประการของทฤษฎี

ตำนานของคนโบราณเกี่ยวกับการสร้างทุกสิ่งเช่นเดียวกับคนอื่น ๆ ทั้งก่อนและหลังพวกเขาพยายามตอบคำถามที่เราทุกคนสนใจ เรามาที่นี่ทำไม ดาวเคราะห์ในจักรวาลมาจากไหน? เรามาจากไหน? แน่นอนว่าตอนนี้เราเริ่มได้รับคำตอบที่ชัดเจนไม่มากก็น้อยเมื่อเทคโนโลยีของเรามีความก้าวหน้าบางอย่างเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ตลอดประวัติศาสตร์ของมนุษย์ มักมีตัวแทนของชนเผ่ามนุษย์ที่ต่อต้านแนวคิดที่ว่าจักรวาลมีจุดเริ่มต้นเลย

อริสโตเติลและคานท์

ตัวอย่างเช่น อริสโตเติล นักปรัชญาชาวกรีกที่มีชื่อเสียงที่สุด เชื่อว่า "ต้นกำเนิดของจักรวาล" เป็นชื่อที่เรียกผิด เนื่องจากมีอยู่เสมอ บางสิ่งบางอย่างนิรันดร์นั้นสมบูรณ์แบบมากกว่าสิ่งที่สร้างขึ้น แรงจูงใจในการเชื่อในความเป็นนิรันดร์ของจักรวาลนั้นเรียบง่าย: อริสโตเติลไม่ต้องการยอมรับการมีอยู่ของเทพบางประเภทที่สามารถสร้างมันขึ้นมาได้ แน่นอนว่าฝ่ายตรงข้ามของเขาในข้อพิพาทโต้เถียงอ้างถึงตัวอย่างของการสร้างจักรวาลเพื่อเป็นหลักฐานของการดำรงอยู่ของจิตใจที่สูงกว่า เป็นเวลานานที่คานท์ถูกหลอกหลอนด้วยคำถามหนึ่งว่า “เกิดอะไรขึ้นก่อนที่จักรวาลจะเกิดขึ้น?” เขารู้สึกว่าทฤษฎีทั้งหมดที่มีอยู่ในเวลานั้นมีความขัดแย้งเชิงตรรกะมากมาย นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาสิ่งที่เรียกว่าสิ่งที่ตรงกันข้าม ซึ่งยังคงใช้อยู่ในแบบจำลองบางรูปแบบของจักรวาล นี่คือบทบัญญัติ:

• ถ้าจักรวาลมีจุดเริ่มต้น แล้วทำไมมันถึงรออยู่ตลอดไปก่อนที่จะเกิดขึ้น?
• ถ้าจักรวาลเป็นนิรันดร์ ทำไมจึงมีเวลาอยู่ในนั้นด้วย เหตุใดเราจึงต้องวัดความเป็นนิรันดร์เลย?

แน่นอน ในช่วงเวลาของเขาเขาถามมากกว่าคำถามที่ถูกต้อง เฉพาะวันนี้เท่านั้นที่พวกเขาค่อนข้างล้าสมัย แต่น่าเสียดายที่นักวิทยาศาสตร์บางคนยังคงได้รับคำแนะนำจากพวกเขาในการวิจัยของพวกเขา ทฤษฎีของไอน์สไตน์ซึ่งให้ความกระจ่างเกี่ยวกับโครงสร้างของจักรวาลยุติการโค่นล้มของคานท์ (หรือผู้สืบทอดของเขา) เหตุใดจึงกระทบกระเทือนวงการวิทยาศาสตร์?

มุมมองของไอน์สไตน์

ในทฤษฎีสัมพัทธภาพของเขา พื้นที่และเวลาไม่เป็นสัมบูรณ์อีกต่อไป ซึ่งเชื่อมโยงกับจุดอ้างอิงบางจุด เขาแนะนำว่าพวกมันมีความสามารถในการพัฒนาแบบไดนามิกซึ่งกำหนดโดยพลังงานในจักรวาล ตามที่ไอน์สไตน์กล่าวไว้ เวลาเป็นสิ่งที่ไม่แน่นอนมากจนไม่จำเป็นต้องให้คำจำกัดความเป็นพิเศษ มันเหมือนกับการหาทิศทางทางใต้ของขั้วโลกใต้ เป็นกิจกรรมที่ไร้สาระมาก สิ่งใดก็ตามที่เรียกว่า "จุดเริ่มต้น" ของจักรวาลจะเป็นสิ่งที่ประดิษฐ์ขึ้นในแง่ที่ว่าเราสามารถพยายามให้เหตุผลเกี่ยวกับเวลา "ก่อนหน้านี้" ได้ พูดง่ายๆ ก็คือ นี่ไม่ใช่ปัญหาทางกายภาพมากเท่ากับปัญหาทางปรัชญาที่ลึกซึ้ง ทุกวันนี้ จิตใจที่ดีที่สุดของมนุษย์กำลังได้รับการแก้ไข ซึ่งคิดอย่างไม่เหน็ดเหนื่อยเกี่ยวกับการก่อตัวของวัตถุหลักในอวกาศ

ปัจจุบันแนวทางเชิงบวกเป็นเรื่องธรรมดาที่สุด พูดง่ายๆ ก็คือ เราเข้าใจโครงสร้างของจักรวาลเท่าที่เราจะจินตนาการได้ คงไม่มีใครสามารถถามได้ว่าโมเดลที่ใช้จริงหรือมีตัวเลือกอื่นหรือไม่ จะถือว่าประสบความสำเร็จได้หากมีความสง่างามเพียงพอและรวมข้อสังเกตที่สะสมมาทั้งหมดอย่างเป็นธรรมชาติ น่าเสียดายที่เรา (น่าจะ) ตีความข้อเท็จจริงบางอย่างไม่ถูกต้องโดยใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่สร้างขึ้นเอง ซึ่งนำไปสู่การบิดเบือนข้อเท็จจริงเกี่ยวกับโลกรอบตัวเรา เมื่อเราคิดถึงว่าจักรวาลคืออะไร เราจะลืมข้อเท็จจริงนับล้านที่ยังไม่ถูกค้นพบ

ข้อมูลสมัยใหม่เกี่ยวกับต้นกำเนิดของจักรวาล

“ยุคกลางของจักรวาล” คือยุคแห่งความมืดที่มีอยู่ก่อนการปรากฏของดวงดาวและกาแลคซีดวงแรก

ในช่วงเวลาลึกลับเหล่านั้นเองที่องค์ประกอบหนักแรกที่เราและโลกรอบตัวเราถูกสร้างขึ้น ขณะนี้นักวิจัยกำลังพัฒนาแบบจำลองหลักของจักรวาลและวิธีการศึกษาปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในขณะนั้น นักดาราศาสตร์สมัยใหม่กล่าวว่าเอกภพมีอายุประมาณ 13.7 พันล้านปี ก่อนที่เอกภพจะเริ่มต้น อวกาศร้อนมากเสียจนอะตอมที่มีอยู่ทั้งหมดถูกแบ่งออกเป็นนิวเคลียสที่มีประจุบวกและอิเล็กตรอนที่มีประจุลบ ไอออนเหล่านี้จะบังแสงทั้งหมด ป้องกันไม่ให้แพร่กระจาย ความมืดเข้าครอบงำ และไม่มีจุดสิ้นสุด

แสงแรก

ประมาณ 400,000 ปีหลังจากบิ๊กแบง พื้นที่ได้เย็นลงเพียงพอสำหรับอนุภาคที่กระจัดกระจายรวมกันเป็นอะตอม ก่อตัวเป็นดาวเคราะห์ในจักรวาลและ... แสงแรกในอวกาศ เสียงสะท้อนที่เรายังคงรู้จักในชื่อ "ขอบฟ้าแสง" ". เรายังไม่รู้ว่าเกิดอะไรขึ้นก่อนบิ๊กแบง บางทีจักรวาลอื่นอาจมีอยู่ในตอนนั้น บางทีอาจจะไม่มีอะไรเลย ความไม่มีอะไรที่ยิ่งใหญ่... มันเป็นตัวเลือกนี้ที่นักปรัชญาและนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์หลายคนยืนกราน

แบบจำลองปัจจุบันชี้ให้เห็นว่ากาแลคซีแห่งแรกของจักรวาลเริ่มก่อตัวหลังจากบิ๊กแบงประมาณ 100 ล้านปี และก่อให้เกิดจักรวาลของเรา กระบวนการกำเนิดดาราจักรและดาวฤกษ์ค่อยๆ ดำเนินต่อไปจนกระทั่งไฮโดรเจนและฮีเลียมส่วนใหญ่ถูกรวมเข้าไว้ในดวงอาทิตย์ดวงใหม่

ความลึกลับกำลังรอนักสำรวจของพวกเขา

มีคำถามมากมายที่สามารถตอบได้โดยการศึกษากระบวนการที่เกิดขึ้นแต่แรก ตัวอย่างเช่น หลุมดำขนาดมหึมาที่เห็นในใจกลางกระจุกดาวขนาดใหญ่เกือบทั้งหมดเกิดขึ้นเมื่อใดและอย่างไร ปัจจุบันเป็นที่ทราบกันว่าทางช้างเผือกมีหลุมดำ ซึ่งมีน้ำหนักประมาณ 4 ล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ของเรา และกาแลคซีโบราณบางแห่งในจักรวาลก็มีหลุมดำ ซึ่งโดยทั่วไปมีขนาดที่ยากต่อการจินตนาการ ที่ใหญ่ที่สุดคือการก่อตัวในระบบ ULAS J1120+0641 หลุมดำของมันมีน้ำหนัก 2 พันล้านเท่ามวลดาวฤกษ์ของเรา กาแล็กซีนี้เกิดขึ้นเพียง 770 ล้านปีหลังจากบิ๊กแบง

นี่คือปริศนาหลัก: ตามแนวคิดสมัยใหม่ การก่อตัวขนาดใหญ่เช่นนี้คงไม่มีเวลาเกิดขึ้น แล้วพวกมันก่อตัวได้อย่างไร? "เมล็ดพันธุ์" ของหลุมดำเหล่านี้คืออะไร?

สสารมืด

ในที่สุด สสารมืดซึ่งตามที่นักวิจัยหลายคนระบุว่าคิดเป็น 80% ของจักรวาล จักรวาลยังคงเป็น "ม้ามืด" เรายังไม่รู้ว่าธรรมชาติของสสารมืดคืออะไร โดยเฉพาะอย่างยิ่งโครงสร้างและปฏิสัมพันธ์ของอนุภาคมูลฐานที่ประกอบเป็นสารลึกลับนี้ทำให้เกิดคำถามมากมาย ปัจจุบันเราสันนิษฐานว่าส่วนประกอบต่างๆ ของมันแทบไม่มีอันตรกิริยาต่อกัน ในขณะที่ผลการสำรวจกาแลคซีบางแห่งขัดแย้งกับวิทยานิพนธ์นี้

ว่าด้วยปัญหาการกำเนิดดาวฤกษ์

ปัญหาอีกประการหนึ่งคือคำถามว่าดาวดวงแรกๆ ที่เป็นแหล่งกำเนิดจักรวาลดาวฤกษ์เป็นอย่างไร ในความร้อนและความดันอันน่าเหลือเชื่อที่แกนกลางของดวงอาทิตย์เหล่านี้ ธาตุที่ค่อนข้างง่าย เช่น ไฮโดรเจนและฮีเลียม ได้ถูกเปลี่ยนโดยเฉพาะเป็นคาร์บอนซึ่งเป็นรากฐานของชีวิตของเรา ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าดาวฤกษ์ดวงแรกๆ มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์หลายเท่า บางทีพวกมันอาจมีชีวิตอยู่ได้สองสามร้อยล้านปีหรือน้อยกว่านั้นด้วยซ้ำ (นี่อาจเป็นวิธีที่หลุมดำก่อตัวครั้งแรก)

อย่างไรก็ตาม “คนรุ่นเก่า” บางส่วนอาจมีอยู่ในพื้นที่สมัยใหม่ พวกเขาอาจจะยากจนมากในองค์ประกอบหนัก บางทีการก่อตัวเหล่านี้บางส่วนอาจยังคง "ซ่อน" อยู่ในรัศมีของทางช้างเผือก ความลับนี้ก็ยังไม่ถูกเปิดเผยเช่นกัน ต้องเจอเหตุการณ์แบบนี้ทุกครั้งเมื่อตอบคำถามว่า “แล้วจักรวาลคืออะไร?” เพื่อศึกษาวันแรกหลังจากกำเนิด การค้นหาดาวฤกษ์และกาแล็กซีแรกสุดถือเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง โดยธรรมชาติแล้ววัตถุที่เก่าแก่ที่สุดน่าจะเป็นวัตถุที่อยู่สุดขอบฟ้าแสง ปัญหาเดียวคือมีเพียงกล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลังและซับซ้อนที่สุดเท่านั้นที่จะสามารถเข้าถึงสถานที่เหล่านั้นได้

นักวิจัยมีความหวังอย่างมากกับกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ เครื่องมือนี้ได้รับการออกแบบเพื่อให้ข้อมูลอันมีค่าแก่นักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับกาแลคซีรุ่นแรกที่ก่อตัวทันทีหลังบิ๊กแบง ในทางปฏิบัติแล้วไม่มีภาพของวัตถุเหล่านี้ในคุณภาพที่ยอมรับได้ ดังนั้นการค้นพบที่ยิ่งใหญ่ยังรออยู่ข้างหน้า

"แสงสว่าง" อันน่าทึ่ง

กาแล็กซีทั้งหมดเปล่งแสงออกมา รูปแบบบางรูปแบบส่องแสงอย่างแรง ในขณะที่บางรูปแบบมี "ความสว่าง" ปานกลาง แต่มีกาแลคซีที่สว่างที่สุดในจักรวาลซึ่งมีความเข้มที่ไม่เหมือนสิ่งอื่นใด เธอชื่อ WISE J224607.57-052635.0 “หลอดไฟ” นี้อยู่ห่างจากระบบสุริยะ 12.5 พันล้านปีแสง และส่องสว่างราวกับดวงอาทิตย์ 300 ล้านล้านดวงในคราวเดียว โปรดทราบว่าในปัจจุบันมีรูปแบบดังกล่าวประมาณ 20 รูปแบบ และเราไม่ควรลืมแนวคิดเรื่อง "ขอบฟ้าแสง"

พูดง่ายๆ ก็คือ จากที่ของเรา เราเห็นเฉพาะวัตถุเหล่านั้นที่ก่อตัวเมื่อประมาณ 13 พันล้านปีก่อน กล้องโทรทรรศน์ของเราไม่สามารถเข้าถึงพื้นที่ห่างไกลได้เพียงเพราะแสงจากที่นั่นไม่มีเวลาไปถึง ดังนั้นสิ่งที่คล้ายกันอาจมีอยู่ในส่วนเหล่านั้น นี่คือกาแลคซีที่สว่างที่สุดในจักรวาล (แม่นยำยิ่งขึ้นในส่วนที่มองเห็นได้)

จักรวาลของเรามีลักษณะอย่างไร?

ทุกครั้งที่เราเงยหน้าขึ้นมองดูท้องฟ้าที่เต็มไปด้วยดวงดาว คำถามก็เกิดขึ้นโดยไม่ได้ตั้งใจ: ดวงดาวเหล่านี้อยู่ห่างจากเราแค่ไหน และสิ่งใดอยู่ข้างหลังพวกเขา ทั้งหมดนี้จบลงหรือไม่ และมันทำงานอย่างไร อะไร จักรวาลดูเหมือน ดวงอาทิตย์ โลก และดาวเคราะห์อื่นๆ ในระบบสุริยะของเราอยู่ที่ไหนในจักรวาล? เป็นไปได้ไหมที่จะจินตนาการและเปรียบเทียบระยะทางและขนาดเหล่านี้กับอะไรเพื่อให้จิตใจของเราเข้าใจว่าจักรวาลมีหน้าตาเป็นอย่างไร?

จิตใจของมนุษย์รับรู้ถึงเกล็ดที่คุ้นเคยได้อย่างสมบูรณ์แบบ สมองของเราเข้าใจความหมายของการขับรถแปดสิบกิโลเมตรในหนึ่งวัน แต่ประมาณสามแสนคน หลายคนไม่เคยขับรถด้วยความเร็ว 150 กม./ชม. แต่แล้วประมาณร้อยล้านล่ะ หลายๆ คนไม่สามารถจินตนาการถึงจำนวนนับล้านและพันล้านได้ เราจะศึกษาและทำความเข้าใจว่าจักรวาลมีหน้าตาเป็นอย่างไร หากเราไม่สามารถจินตนาการถึงขนาดมหึมาของมันได้ จำเป็นต้องสร้างแบบจำลองขนาดของจักรวาล เพราะว่ามันจะเป็นขนาดที่เข้าใจได้สำหรับเรา

ตาชั่งในจักรวาล

1. ไปกันเลย นี่คือบ้านของเรา โลกที่กว้างใหญ่ไพศาล ทั้งทะเลลึกและภูเขาสูง ที่ราบอันไม่มีที่สิ้นสุด และเมืองต่างๆ มากมาย แต่เธอก็เป็นเพียงเม็ดทรายในอวกาศ

2. และนี่คือพื้นที่ที่โลกของเราตั้งอยู่

3. นี่คือระยะห่างระหว่างโลกกับดวงจันทร์ซึ่งก็คือ 384,400,000 กม. มันดูไม่ใหญ่มากใช่ไหม?

4. ทีนี้เรามาดูกันว่าดาวเคราะห์ทุกดวงในระบบสุริยะจะเข้ามาอยู่ในระยะนี้ได้อย่างไร ความจริงนั้นน่าประทับใจ

5. และนี่คือลักษณะทวีปของโลกบนดาวพฤหัสบดี

6. นี่คือลักษณะของดาวหางที่มีฉากหลังเป็นเมืองใหญ่

7. แต่สิ่งนี้เทียบไม่ได้กับสิ่งที่โลกของเราดูเหมือนอยู่ข้างดวงอาทิตย์

8. ตอนนี้เรามาดูกันว่าดวงอาทิตย์ของเรามีขนาดเล็กและไม่มีนัยสำคัญเพียงใดเมื่อเปรียบเทียบกับดาวดวงอื่น ดาวที่ใหญ่ที่สุดคือ VY Canis Majoris

9. ใหญ่แค่ไหน? หากดวงอาทิตย์ลดขนาดลงจนเหลือเซลล์สีขาว เลือดแล้วลดขนาดทางช้างเผือกโดยใช้สเกลเดียวกันจากนั้นกาแล็กซีจะมีขนาดเท่ากับรัสเซีย

10. อย่างไรก็ตาม แม้แต่ทางช้างเผือกทั้งหมดก็ยังดูแคระเมื่อเปรียบเทียบกัน กาแล็กซีนี้คือ IC 1011 ซึ่งอยู่ห่างจากโลก 350 ล้านปีแสง

11. และภาพถ่ายนี้ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิล แสดงให้เห็นกาแล็กซีหลายพันแห่ง

เราได้แยกตาชั่งออกแล้ว และตอนนี้เรามาดูแบบจำลองของจักรวาลกัน

แบบจำลอง - จักรวาลของเรามีลักษณะอย่างไร

1. ที่นี่เราอยู่ในระบบสุริยะ

จิตใจที่อยากรู้อยากเห็นของนักวิทยาศาสตร์ที่กระตือรือร้นกำลังดิ้นรนเพื่อแก้ไขปรากฏการณ์ลึกลับ โดยคิดทฤษฎี ดำเนินการวิจัย และการสังเกต... บางทีหัวข้อที่น่าสนใจและมีแนวโน้มมากที่สุดเรื่องหนึ่งก็คืออวกาศและทุกสิ่งที่เกี่ยวข้องกับมัน และยิ่งมนุษยชาติพิจารณาเรื่องนี้มากขึ้นเท่าใด การค้นหาคำตอบของคำถามต่างๆ ก็ยิ่งน่าสนใจมากขึ้นเท่านั้น

เรากำลังพยายามศึกษาจักรวาลมากที่สุดเท่าที่เทคโนโลยีสมัยใหม่จะเอื้ออำนวย แต่กล้องโทรทรรศน์ที่ทันสมัยที่สุดมีข้อจำกัดบางประการ ซึ่งเกินกว่าที่จะมองโดยใช้วิธีการทางเทคนิคไม่ได้ จากนั้นบุคคลนั้นจะใช้จินตนาการของเขาและเริ่มคาดเดาข้อเท็จจริงที่มีอยู่

จักรวาลสิ้นสุดที่ไหน? ยิ่งไปกว่านั้น นี่ไม่ใช่คำถามเชิงปรัชญาหรือวาทศิลป์ แต่เป็นคำถามเชิงวิทยาศาสตร์ที่แท้จริง เป็นไปไม่ได้ที่จะตอบแบบพยางค์เดียวและแม่นยำหากไม่มีพื้นฐานที่เพียงพอ ขึ้นอยู่กับทฤษฎีที่ได้รับการพิสูจน์แล้วและข้อเท็จจริงที่มีอยู่แล้วเท่านั้นที่จะสามารถสรุปผลและจินตนาการได้...

ต้นกำเนิดของจักรวาล กาแล็กซี ดวงดาว และแม้กระทั่งดาวเคราะห์ของเรา อธิบายได้ด้วยทฤษฎีบิ๊กแบง เหตุการณ์นี้เกิดขึ้นเมื่อประมาณ 13.8 พันล้านปีก่อนและเป็นช่วงเวลาแห่งการกำเนิดของจักรวาลในรูปแบบที่เราจินตนาการไว้ ในขณะเดียวกันก็ไม่ควรคิดว่าก่อนหน้านี้จักรวาลจะว่างเปล่า ในทางตรงกันข้าม เมื่อพลังงานของอวกาศเพิ่มขึ้น ใกล้จะเกิดการระเบิด อวกาศเองก็เปลี่ยนไป

ขอบจักรวาลมีลักษณะอย่างไร?

โซนบิ๊กแบงน่าจะเป็นทรงกลมที่มีรัศมีเพียง 46 ปีแสง แต่เส้นขอบนี้เป็นไปตามอำเภอใจมากและแน่นอนว่าไม่ใช่ขอบเขตของอวกาศ แต่เบื้องหลังมันคืออะไร?

นักวิจัยเชื่อว่ามีส่วนเดียวกันกับจักรวาลที่เราสังเกตเห็น ยกเว้นรายละเอียดที่สามารถเรียกได้ว่าเป็นท้องถิ่น - ตำแหน่งของกาแลคซีและดวงดาวคุณลักษณะของระบบ

ด้วยเหตุนี้ จึงชัดเจนว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะเห็น "ขอบจักรวาล" อันโด่งดัง เช่นเดียวกับที่เป็นไปไม่ได้ที่จะยอมรับความใหญ่โตมโหฬาร

ข้อเท็จจริงที่น่าเหลือเชื่อ

คุณเคยสงสัยหรือไม่ว่าจักรวาลมีขนาดใหญ่แค่ไหน?

8. อย่างไรก็ตาม ไม่มีอะไรเทียบได้กับดวงอาทิตย์

ภาพถ่ายของโลกจากอวกาศ

9. และนี่ มุมมองของโลกของเราจากดวงจันทร์.

10. นี่คือเรา จากพื้นผิวดาวอังคาร.

11. และนี่ มุมมองของโลกหลังวงแหวนดาวเสาร์.

12. และนี่คือภาพถ่ายอันโด่งดัง" จุดสีฟ้าอ่อน" ซึ่งถ่ายภาพโลกจากดาวเนปจูน จากระยะห่างเกือบ 6 พันล้านกิโลเมตร

13. นี่คือขนาด โลกเปรียบเทียบกับดวงอาทิตย์ซึ่งไม่พอดีกับภาพถ่ายเลยด้วยซ้ำ

ดาวที่ใหญ่ที่สุด

14. และนี่ ดวงอาทิตย์จากพื้นผิวดาวอังคาร.

15. ดังที่นักดาราศาสตร์ชื่อดัง คาร์ล เซแกน เคยกล่าวไว้ในอวกาศ ดวงดาวมากกว่าเม็ดทรายบนชายหาดทั้งหมดของโลก

16. มีมากมาย ดาวฤกษ์ที่มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ของเรามาก- แค่ดูว่าดวงอาทิตย์มีขนาดเล็กแค่ไหน

ภาพถ่ายกาแล็กซีทางช้างเผือก

18. แต่ไม่มีอะไรเทียบได้กับขนาดของกาแล็กซี ถ้าลด ดวงอาทิตย์ที่มีขนาดเท่าเม็ดเลือดขาว(เซลล์เม็ดเลือดขาว) และกาแล็กซีทางช้างเผือกหดตัวโดยใช้มาตราส่วนเดียวกัน ทางช้างเผือกจะมีขนาดเท่ากับสหรัฐอเมริกา

19. เนื่องจากทางช้างเผือกมีขนาดใหญ่มาก นั่นคือสิ่งที่ระบบสุริยะอยู่ข้างใน

20.แต่เราเห็นมากเท่านั้น ส่วนเล็กๆ ของกาแล็กซีของเรา.

21. แม้แต่กาแล็กซีของเราก็ยังเล็กเมื่อเทียบกับกาแล็กซีอื่น ที่นี่ ทางช้างเผือกเทียบกับกาแล็กซี IC 1011ซึ่งอยู่ห่างจากโลก 350 ล้านปีแสง

22. ลองคิดดูในรูปถ่ายนี้ที่ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิล กาแลคซีหลายพันแห่งแต่ละดวงมีดวงดาวหลายล้านดวง โดยแต่ละดวงมีดาวเคราะห์เป็นของตัวเอง

23. นี่คือหนึ่งใน กาแล็กซี UDF 423 ซึ่งอยู่ห่างออกไป 10 พันล้านปีแสง- เมื่อคุณดูภาพนี้ คุณกำลังมองย้อนกลับไปในอดีตหลายพันล้านปี กาแลคซีเหล่านี้บางแห่งก่อตัวขึ้นหลังจากบิกแบงหลายร้อยล้านปี

24. แต่จำไว้ว่ารูปนี้เท่มาก ส่วนเล็กๆ ของจักรวาล- มันเป็นเพียงส่วนเล็กๆ ของท้องฟ้ายามค่ำคืน

25. เราสามารถสรุปได้อย่างมั่นใจว่ามีที่ไหนสักแห่ง หลุมดำ- นี่คือขนาดของหลุมดำเมื่อเปรียบเทียบกับวงโคจรของโลก