Нескінченність — це математичне поняття, яке стосується необмеженої величини в межах величини. З нашої людської точки зору це неможливо завагітніти. завжди говорить про нескінченний всесвіт але це якось важко зрозуміти. Щоразу, коли ми відповідаємо на запитання про Всесвіт, виникають сотні нових питань. Всесвіт нескінченний чи він має кінець? Це питання, яке поєднує астрономію та філософію, безсумнівно, є ключовим питанням науки. Відповідь на це питання, знайдена, все змінить. Він нескінченний, і його наслідки будуть дивовижними і жахливими водночас.
У цій статті ми розповімо вам про нескінченний Всесвіт, існуючі теорії та багато іншого.
Всесвіт нескінченний?
Усі сучасні докази показують, що Всесвіт не має кордонів. Іншими словами, в принципі Всесвіт нескінченний. Ми знаємо багато речей про Всесвіт. Ми дізнаємося більше в майбутньому. Але ми були, є і будемо обмежені одним аспектом: швидкістю світла. Як заявив Ейнштейн у своїй загальній теорії відносності, Єдиною постійною величиною у Всесвіті є швидкість світла, яка становить 300.000 XNUMX кілометрів на секунду. Ми також знаємо, що Всесвіт народився під час Великого вибуху 13.800 мільярдів років тому, який став початком розширення Всесвіту з просторово-часової сингулярності. Відтоді ми знаємо, що він розширюється, і робить це прискореними темпами. Насправді, Вона розширюється зі швидкістю 70 кілометрів на секунду на кожні додаткові 3,26 мільйона світлових років відстані.
Але з якою проблемою ми стикаємося, коли намагаємося визначити, чи має Всесвіт межу? Тобто, коли ми намагаємося визначити, нескінченна вона чи ні. Що ж, ми обмежені кількістю часу, який має подолати світло з моменту народження Всесвіту.
Найдальша відстань, яку ми можемо побачити в космосі, становить 13.800 мільярда світлових років. Добре, Технічно 13.799.620.000 380.000 XNUMX XNUMX мільйонів світлових років, оскільки протягом перших XNUMX XNUMX років життя Всесвіту, енергія була настільки високою, що атоми не могли утворитися, тому субатомні частинки були вільними, вони утворювалися, щоб блокувати фотони. Правда полягає в тому, що світло насправді з’явилося лише через 380.000 XNUMX років після Великого вибуху.
Тож це наша межа. Ми не можемо бачити далі. Оскільки ми не можемо бачити далі, у нас немає способу дізнатися, чи справді Всесвіт має межу чи, навпаки, чи він нескінченний. Тож єдиний спосіб визначити, вічний чи скінченний Всесвіт, — покладатися на математичні розрахунки та астрономічні передбачення.
Геометрія Всесвіту та його вічність
Одним із основних способів визначити, чи є Всесвіт нескінченним, є визначення його форми. Це неймовірно складне завдання, але математичні вимірювання та передбачення показують, що Всесвіт може мати лише чотири можливі геометрії: Евклідова (плоска), сферична, гіперболічна (плоска, але зігнута) або тороїдна (як пончик).
Ми закінчили тим, що відмовилися від відкритого тороїда, тому що наявність двох різних кривизн (поздовжньої та поперечної) спричинила б різне поширення світла в просторі. Це порушує космологічний принцип, який говорить нам, що Всесвіт ізотропний, тобто фізичні властивості не залежать від напрямку, в якому вони досліджуються.
Отже, ми маємо три можливі форми: плоску, сферичну або гіперболічну. Сферична гіпотеза передбачає, що Всесвіт закритий. Я маю на увазі, що це обмежено. Якщо Всесвіт є сферою, він не може бути нескінченним. Припущення плоских і гіперболічних форм, оскільки обидва припускають відкритий Всесвіт, означають, що Всесвіт нескінченний.
У цьому сенсі визначення форми Всесвіту говорить нам, нескінченний він чи ні. Чи можемо ми знати його геометрію? Так, хоча б приблизно. Аналіз космічного мікрохвильового фону. Це випромінювання, що залишилося від Великого вибуху. Це були перші світлові відлуння, які з’явилися у Всесвіті через 380.000 XNUMX років після його народження. Це випромінювання, яке пройшло велику відстань, щоб досягти нас.
Отже, саме це космічне фонове випромінювання найбільше піддається впливу кривизни (або некривини) Всесвіту. Якщо Всесвіт плоский, його кривина дорівнює 0. Якщо Всесвіт сферичний, то його кривина додатна (більше 0), а якщо він гіперболічний, його кривина від’ємна (менше 0). У цьому випадку ми обчислюємо спотворення, яких зазнало космічне фонове випромінювання на своєму шляху від походження Всесвіту. Ми порівнюємо оцінки розміру космічної мікрохвильової фонової плями з розміром маси, яку ми насправді бачимо. Якщо кривизна позитивна (сферична геометрія), ми бачимо більші плями, ніж оцінює математична модель.
Якщо кривина негативна (гіперболічна геометрія), ми бачимо, що плями менші, ніж оцінює математична модель. Без кривизни (плоска геометрія) ми побачили б плями такого самого розміру, як оцінено математичною моделлю.
Що ми бачимо? Ніяких спотворень. Або, принаймні, наша кривина дуже близька до 0. Геометрія Всесвіту здається плоскою. Якщо Всесвіт плоский, це означає, що він відкритий. Якщо він відкритий, то він нескінченний. Його очевидно плоска геометрія в поєднанні з тим фактом, що темна енергія не розчиняється в просторі незалежно від того, наскільки розширюється Всесвіт, здається, свідчить про те, що Всесвіт справді нескінченний. Воно не має меж. Ви відкриватимете нові галактики та нові зірки кожного разу, коли будете подорожувати ним. Ви ніколи не знайдете межу і не повернетеся в те саме місце. Всесвіт вічний.
Так чи справді Всесвіт нескінченний?
Хоча дослідження космічної геометрії та темної енергії, здається, припускають, що Всесвіт справді нескінченний, ми ніколи не можемо бути впевнені в цьому. Це в основному тому, що ми не можемо бути на 100% впевнені, що Всесвіт плоский.
Ми знаємо, що його кривизна близько 0, але ми не зовсім впевнені. Розрахунок не може бути ідеально точним, тому може бути невелика додатна кривина, яку ми не можемо виміряти (не має великого значення, якщо вона від’ємна, оскільки вона буде гіперболічною та все одно нескінченною).
Всесвіт плоский або злегка сферичний. Але якби він був трохи сферичним, це вже означало б, що Всесвіт був би закритою сферою, тож це зробило б Всесвіт кінцевим місцем. Можливо, ми ніколи не зможемо точно виміряти його кривизну. Ми були б абсолютно сліпі, якби не знали, чи справді все почалося з нуля. Ця невелика чисельна різниця переведе нас від концепції нескінченного Всесвіту до концепції скінченного Всесвіту. Не кажучи вже про те, що ми досі не знаємо справжніх розмірів Всесвіту. Ми обмежені частинами Всесвіту, які дозволяє нам бачити світло.
Я сподіваюся, що завдяки цій інформації ви зможете дізнатися більше про нескінченний Всесвіт і про те, чи є він насправді чи ні.
