В повседневной жизни человеку чаще всего приходится иметь дело с конечными величинами. Поэтому наглядно представить себе ничем не ограниченную бесконечность бывает очень сложно. Это понятие окутано ореолом таинственности и необычности, к которому примешивается благоговение перед Вселенной, границы которой определить практически невозможно.
Пространственная бесконечность мира принадлежит к наиболее сложным и спорным научным проблемам. Древние философы и астрономы пытались разрешить этот вопрос посредством самых простых логических построений. Для этого достаточно было допустить, что можно достичь предполагаемого края Вселенной. Но если в этот момент вытянуть руку, то граница отодвигается на какое-то расстояние. Эту операцию можно повторять бесчисленное количество раз, что доказывает бесконечность Вселенной.
Бесконечность Вселенной трудно себе представить, но не менее сложно , как мог бы выглядеть ограниченный мир. Даже у тех, кто не сильно продвинут в изучении космологии, в этом случае возникает естественный вопрос: а что находится за границей Вселенной? Впрочем, подобные рассуждения, построенные на здравом смысле и житейском опыте, не могут служить прочным основанием для строгих научных выводов.
Современные представления о бесконечности Вселенной
Современные ученые, исследуя множественные космологические парадоксы, пришли к выводу, что существование конечной Вселенной в принципе противоречит законам физики. Мир за пределами планеты Земля, по всей видимости, не имеет границ ни в пространстве, ни во времени. В этом смысле бесконечность предполагает, что ни количество заключенного во Вселенной вещества, ни ее геометрические размеры нельзя выразить даже самым большим числом («Эволюция Вселенной», И.Д. Новиков, 1983).
Даже если принять во внимание гипотезу о том, что Вселенная около 14 млрд лет назад образовалась в результате так называемого Большого взрыва, это вполне может означать лишь, что в те чрезвычайно отдаленные времена мир прошел через очередной этап закономерной трансформации. В целом же бесконечная Вселенная никогда не появлялась в ходе первоначального толчка или необъяснимого развития какого-то нематериального объекта. Предположение о бесконечной Вселенной ставит крест на гипотезе Божественного творения мира.
В 2014 году американские астрономы опубликовали результаты самых последних исследований, которые подтверждают гипотезу о существовании бесконечной и плоской Вселенной. С высокой точностью ученые измерили расстояние между галактиками, расположенными на расстоянии в несколько миллиардов световых лет друг от друга. Оказалось, что эти колоссальные по размерам космические звездные скопления расположены по кругам, имеющим постоянный радиус. Построенная исследователями космологическая модель косвенно доказывает, что Вселенная бесконечна как в пространстве, так и во времени.
> Есть ли у Вселенной конец?
Как найти край Вселенной : если ли у пространства окончание, какой точный размер Вселенной, исследование реликтового излучения, описание бесконечного космоса.
У нас есть две дороги: Вселенная обладает границами или же их нет. В обоих случаях представляются интересные последствия. Давайте разберемся, если ли конец у Вселенной?
Итак, в конечной Вселенной должен быть размер. Вы не раз могли слышать конкретные цифры и верить в предлагаемый обман. Астрономы продолжают ломать голову над этим вопросом. Но это невероятно сложно, особенно если учесть, как быстротечна человеческая жизнь. Однако одержимость сильна и было придумано много мощнейших спутников. Удалось даже найти реликтовое излучение (послесвечение Большого Взрыва).
Важно было получить подтверждения того, что формирования одной половины неба соответствуют другой. Но пока связи не обнаружилось. Чтобы перевести на человеческий язык, стоит заметить, что мы видим на 13.8 млрд световых лет в любую сторону (то есть, всматриваемся в прошлое). Это время, за которое первый видимый свет добирается от стартовой точки начала всего к нам. Расширение увеличило дистанцию до 47.5 млрд световых лет, что дает нам размеры Вселенной в 93 млрд световых лет. Но это лишь первые цифры. А ведь может быть и 100 млрд или триллион световых лет. Мы же не видим полную картину. А может она просто бесконечная и тогда нет смысла искать где конец Вселенной?
Если срабатывает второй вариант, то можно столкнуться с интересными выводами.
Приступим! Мы имеем кубический метр пространства. Сложите ладони и представьте, что внутри есть определенное количество частиц с исчисляемым числом конфигураций. Тони Падилла подсчитал, что мы получим число 10 в 10-й степени и еще в 70-й. Это немыслимо огромная цифра, что у вас не хватит чернил и бумаги, чтобы ее отобразить.
Количество частиц в наблюдаемой Вселенной – 10 80 , что уступает первому показателю. А вот сейчас пристегнитесь! В бесконечной Вселенной, если вы решили отправиться в путешествие от Земли на огромнейшую дистанцию, то рано или поздно наткнетесь на дубликат своего пространства. И чем глубже, тем больше их будет.
Вы можете считать, что здесь нет ничего особенного. Подумаешь, одна водородная кучка похожа на другую. Но, чем дальше продвигаетесь, тем больше элементов соответствуют вашему миру. В итоге, вы попадете на еще одну Землю, где найдете своего двойника! И это лишь малая часть сумасшествия, доступного в бесконечном пространстве (вариант, где у Вселенной нет конца и края).
Надеемся, что копия вас не сильно шокировала, так как еще дальше вы встретите множество себя! Причем это будут различные вариации. Вспоминаются сразу фантастические фильмы, где двойник может быть с бородой или с иной профессией.
Так что же там? Возможно, это бесконечное число повторяющихся наблюдаемых вселенных. И мы не нуждаемся в мультивселенной, чтобы отыскать их. Это двойные вселенные внутри бесконечной.
Очень важно понять, если ли у пространства конец. Пока у астрономов нет ответа, но с каждым днем они становятся на шаг ближе.
Сидят две блохи и одна другую спрашивает: послушай, вот мы сидим здесь, в тепле, кушаем досыта, а как ты думаешь - есть ли жизнь на других собаках?
Вот и мы, сидим на своей собаке и рассуждаем о том «ЕСТЬ ЛИ ЖИЗНЬ НА ДРУГИХ СОБАКАХ». Дело в том, что физика ещё не знает откуда взялась материя из которой состоит всё в нашей вселенной. Теоретическая физика рассматривает теорию «большого взрыва» как наиболее доступную к общему пониманию, и в которую наиболее полно вписывается всё происходящее, допуская, что материя, взорвалась, достигнув максимальной плотности, предельно стремящейся к бесконечности, вместе с такой же максимальной температурой, из одной точки, так называемая - сингулярность, но никто ещё не смог вразумительно объяснить как это НЕЧТО достигло такого состояния, и что предшествовало ему. Мы можем наблюдать расширение вселенной, в теории доказано, что она, достигнув определенного размера под действием гравитации начнет сжиматься и наступит эта самая сингулярность, но из этого мы можем сделать предположение, что так уже было, и, соответственно так будет и дальше, что говорит в пользу бесконечности. И потом, откуда взялась вся материя, которая «благополучно взорвалась» ведь она не могла взяться из ниоткуда, это самые первые и незыблемые законы физики. Для того, чтобы ЧЕМУ-ТО взорваться, оно должно было откуда-то там появиться. Если этот закон верен, то это в итоге ведет нас прямиком к бесконечности, но если это не так, то тогда существуют какие-то способы получить ЧТО-ТО из НИЧЕГО, а это прямая дорога к переизбытку массы материи в нашей вселенной, и для недопущения её аннигиляции, тоесть самоуничтожения, и как следствие, перенос её в другое измерение пространства-времени. Всё довольно запутано, для простоты скажу так: никто не решил извечный вопрос - что было первым, курица или яйцо! И самое интересное - откуда оно, это ПЕРВОЕ, взялось. Это по-поводу обратного отсчета «в минус», ну, а по-поводу «в плюс» всё просто, представьте себе библиотеку, в которой собраны все книги мира и вы берете чистый лист и записываете на нем все первые страницы всех книг в этой библиотеке, потом по прогрессии. Грубо говоря N+1. Поэтому я думаю, что вселенная бесконечна и в пространстве и во времени. И потом, мы слишком мало знаем о вселенной чтобы что-то утверждать наверняка, ведь даже такие понятия как «цвет» не являются определенными, всё зависит от того, чьими глазами мы смотрим на цветок, человеческими или, например пчелиными. Всё относительно. Как говорил один умный дядька: в мире есть две бесконечные вещи - вселенная и человеческая глупость. Если первую мы когда- нибудь сможем понять и объяснить, то со второй это не получиться. Она действительно БЕСКОНЕЧНА!
В древние времена человеку было известно очень мало, относительно знаний на сегодня, и человек стремился к новым знаниям. Конечно же, людей интересовало и то где они живут и что находится за пределами их дома. Через некоторое время у людей появляются аппараты для наблюдений за ночным небом. Тогда человек понимает, что мир гораздо больше, чем он когда-то его себе представлял и сводил его только к масштабам планеты. После долгих изучений космоса человеку открываются новые знания, которые ведут за собой еще большее изучение неизвестного. Человек задается вопросом “Есть ли конец космоса ? или космос бесконечен?”.
Конец космоса. Теории
Сам вопрос о бесконечности космического пространства, конечно, вопрос весьма интересный и мучает всех астрономов и не только астрономов. Много лет назад, когда Вселенная начала интенсивно изучаться, многие философы пытались дать ответ себе и миру о бесконечности космоса. Но тогда это все сводилось лишь на логические рассуждения, а доказательств, подтверждающий что конец космоса существует, как и отрицание этого, не было. Так же в то время люди считали и верили в то, что Земля является центром Вселенной, что все космические звезды и тела обращаются вокруг Земли.
Сейчас ученые так же не могут дать исчерпывающего ответа на этот вопрос, потому что все сводится к гипотезам и нет научного доказательство того или иного мнения о конце космоса. Даже при современных научных достижениях и технологиях человек не может дать ответ на этот вопрос. Все это из-за всеми известной скорости света. Скорость света является основным помощником в изучении космоса, благодаря которой человек и может смотреть в небо и получать информацию. Скорость света – уникальная величина, которая является неопределимым барьером. Расстояния в космосе настолько огромны, что не укладываются у человека в голове и свету необходимы целые года, а то и миллионы лет, чтобы преодолевать такие расстояния. Поэтому, чем дальше человек смотрит в космос, тем дальше он смотрит в прошлое, потому что свет от туда идет так долго что мы видим какой было или космическое тело миллионы лет назад.
Конец космоса, границы видимого
Конец космоса, конечно же, существует в видении у человека. Есть такой рубеж в космосе за которым нам ничего не видно, потому что свет от тех очень далеких мест еще не дошел до нашей планеты. Ученые там не видят ничего и, наверное, очень не скоро это изменится. Возникает вопрос: “Эта граница и есть конец космоса?”. На этот вопрос сложно дать ответ, потому что не видно ничего, но это не значит что там ничего нет. Возможно, там начинается параллельная Вселенная, а может и продолжение космоса, которого мы пока не видим, и никакого конца космоса нет. Существует еще версия о том, что
Просто о сложном. Почему Вселенная бесконечная и где искать инопланетян?
Мы начинаем новую рубрику «Просто о сложном», в рамках которой будем задавать специалистам в разных областях простейшие, порой даже по-детски наивные вопросы обо всем на свете. А наши собеседники будут терпеть нашу назойливость, доходчиво и непринужденно рассказывая о сложных вещах. Сегодня мы беседуем с белорусским фотографом и астрономом Виктором Малыщицем, хорошо известным нашим читателям по циклу статей, посвященных космосу.
Давайте начнем с самого главного. Куда подевались инопланетяне и почему мы, несмотря на все старания, до сих пор их не нашли (а они - нас)?
В попытках обнаружить разумные формы жизни человечество использует радиосигналы. Но мы же не знаем, каким видом связи пользуются они. Может, инопланетяне не знают о радиоволнах или давно отказались от них?
Есть и другие вопросы. В каком формате послать сигнал? В какие области космоса? Как увеличить вероятность того, чтобы сигнал был понятен? Многие мероприятия по отправке сигналов - это пиар-акции. Например, в 1974 году из обсерватории Arecibo послали радиосигнал в сторону шарового звездного скопления М13. Кое-кто говорил, мол, там 100 тыс. звезд, как минимум хотя бы на десяти будут инопланетяне! Вот только молчат, что до этого скопления - 24 тыс. световых лет. И не забывайте, что на вероятный ответ нужно столько же.
Часть послания Arecibo
Лучше пробовать самим искать какие-то сигналы, чем отправлять. Впрочем, ни то, ни другое до сих пор не дало никаких результатов.
- Космос - бескрайний, Вселенная - бесконечна. С чего вообще ученые пришли к такому выводу?
Мы исходим из того, что наш мир имеет определенную структуру: есть галактики, скопления галактик, сверхскопления галактик и т. д. Но в масштабе в несколько сотен миллионов световых лет наш мир однороден, и, насколько мы можем видеть, там ничего не меняется. Нет никаких признаков того, что структура Вселенной пытается группироваться ближе к какому-то центру или краю. На основании этих наблюдений делается вывод о том, что, наверное, и дальше все то же самое.
Беда в том, что какие бы телескопы мы ни строили, мы не можем увидеть весь мир. Максимум, что мы можем, это видеть те объекты, которые находятся от нас на расстоянии 13,7 млрд световых лет (возраст, в который оценивается наша Вселенная). От них до нас уже успел дойти свет. Но ведь и дальше может что-то быть, просто оттуда световой сигнал не успел дойти.
Таким образом, граница, за которую мы не можем пробиться, есть. А вот что за ней, мы можем только догадываться, экстраполируя те знания, которыми обладаем.
Почему люди перестали летать на Луну? Ведь сегодня для этого намного больше возможностей, чем 50 лет назад. Может быть, не лгут теории заговора?..
Ни в какие теории заговора я не верю. Ответ на вопрос весьма прост: отправить человека на Луну - очень-очень дорогой проект. В 1960-х была другая геополитическая обстановка, США и СССР активно участвовали в космической гонке. Надо было догнать и перегнать соперника, люди хотели этого, готовы были отказаться от материальных благ, чтобы быть первыми.
Сегодня общество стало более сытым. Мы, конечно, можем и сейчас возобновить полеты на Луну, даже на Марс можем полететь. Только вопрос - в какую сумму это встанет для налогоплательщиков? Мы хотим иметь хорошую работу, комфортный отдых, новенький iPhone и все остальное. Готовы ли люди от этого отказаться?
К тому же сегодняшняя техника достигла такого уровня, что человек не нужен, намного дешевле обойтись без него. Человек - это тяжелый кусок мяса, у которого нормально работают только голова и руки, а все остальное - лишний груз, которому, ко всему прочему, нужна куча систем жизнеобеспечения. Маленький луноход с кучей датчиков будет весить намного меньше, ему не нужны кислород и вода, и его намного дешевле запустить к Луне, чем человека.
Какого цвета на самом деле планеты и туманности? На фотографиях они такие красивые и разноцветные, но ведь когда мы смотрим в ночное небо или в космос через телескоп, то не видим этой цветастой красоты.
Понятие цвета очень условное. Для человека это не столько абсолютная величина, сколько относительная. Как работает человеческий глаз? Он постоянно настраивает баланс белого. Вот мы сидим в офисе и видим желтые лампочки освещения, при этом лист бумаги под ними выглядит белым, а за окном сейчас все какое-то синее. Выйдем днем на улицу, и там все будет казаться белым. Все потому, что наши глаза постоянно настраиваются так, чтобы фоновое освещение было сероватым. Поэтому днем говорить о цвете очень сложно, многое зависит от фонового освещения. А вот ночью, когда никакого фонового освещения нет, баланс белого наш глаз ставит на конкретное значение.
Помните, что фоторецепторы глаза включают в себя колбочки и палочки? Именно вторые отвечают за ночное зрение, и они не распознают цвета при слабом освещении. Поэтому в телескоп мы видим туманность как некую размытую бесцветную дымку. А вот для фотоаппарата нет никакой разницы, слабое освещение или сильное, он всегда фиксирует цвет.
Знаете, какой самый популярный цвет среди туманностей? Розовый! Туманности в основном состоят из водорода, который светится под воздействием ближайших звезд красным, немного синим и фиолетовым - получается розовый цвет.
Так что космос цветной, просто мы не видим эти цвета. Мы можем различить цвета только самых ярких звезд и планет. Все, например, видят, что Марс не зеленый, а оранжевый, Юпитер желтоватый, а Венера беленькая. При обработке снимков их стараются к этим цветам и подгонять. Хотя строгих правил нет. Часто через телескопы или космические аппараты планета фотографируется чуть в других диапазонах, а не в стандартном RGB. Поэтому на снимках цвета могут быть не всегда натуральными.
Телескоп «Хаббл»
Туманность Розетка в «палитре „Хаббла“»
Вообще, с космическими кадрами есть два варианта. Согласно первому, объекты стараются показать максимально реалистично, снимают в RGB, туманности получаются розовенькие, звезды - нормального цвета. В качестве второго примера можно привести такой прием, как «палитра „Хаббла“» (название возникло из-за того, что таким способом впервые стали обрабатывать фотографии именно с этого телескопа). Такие элементы, как кислород, водород, сера и некоторые другие, светятся только в определенных диапазонах спектра. Есть специальные фильтры, которые могут показать, например, только водород или только серу. Ставишь фильтр - фиксируется только структура водорода в туманности, ставишь другой - видишь только кислород. Для астронома это важно, потому что можно проследить распространение разных химических элементов. Но как все это показать людям? Тогда чисто условно решают раскрасить водород зеленым цветом, серу - красным, а кислород - синим. Получается красивая и при этом информативная картинка, которая, однако, имеет мало общего с оригиналом.
Почему крупные астероиды обнаруживают так поздно? Ведь часто о них узнают только тогда, когда они уже максимально приблизились к Земле.
Давайте разберемся, как вообще обнаруживают астероиды. Один и тот же участок звездного неба фотографируется несколько раз. Если какая-то «звездочка» перемещается, значит, это астероид или что-то подобное. Дальше нужно свериться с базами, высчитать орбиту и посмотреть, столкнется ли объект с планетой.
Проблема в том, что опасный для Земли астероид - это всего лишь валун диаметром в пару десятков метров. Увидеть в космосе 20-30-метровую глыбу очень тяжело. К тому же они практически черные.
Я бы сказал, что, наоборот, надо гордиться тем, что люди так рано научились обнаруживать астероиды. Раньше даже самые страшные из них обнаруживали только после того, как они пролетали мимо.
- Не много ли на орбите космического мусора? Насколько он опасен?
Много! И самая большая беда в том, что мы пока ничего не можем с ним сделать. Можно лишь стараться ничего не выбрасывать в космос или выбрасывать так, чтобы это сгорало в атмосфере. На низких орбитах, где находится больше всего спутников, в том числе сломанных, земная атмосфера немножко присутствует и постепенно тормозит движение мусора. В конце концов он падает на Землю и сгорает в атмосфере.
Что делать с более высокими орбитами? Если количество мусора достигнет критической величины, то начнется лавиноподобное образование мусора. Представьте, что какая-нибудь частица на невероятной скорости столкнется со спутником - он тоже разлетится на сотни болванок, которые столкнутся с другими частицами, и т. д. В итоге планету будет окружать кокон из мусора, а космос станет непригодным для исследования. К счастью, до этой критической величины нам еще далеко.
- Откуда у людей истерия по поводу планеты Нибиру? Вы, как опытный астроном, видели ее?
Люди любят верить в теории заговоров. Это наша психология, нам хочется верить в нереальное. Никто эту планету по-настоящему не видел, астрономы ее всерьез не воспринимают.
- Почему не придумали искусственную гравитацию? Она же есть во всех фантастических фильмах!
Физику еще такую не открыли! Теоретически, конечно, можно построить в космосе огромное раскручивающееся на определенной скорости кольцо. Тогда за счет центробежной силы можно получить гравитацию. Но все это скорее фантастика, чем реальность. Пока проще научить людей работать в условиях невесомости.