Это интересно! Механизм расширения Вселенной

Как Вселенная расширяется быстрее скорости света?


Науке известно, что ничто не может двигаться быстрее скорости света. Но как так получается, что многие звёзды, галактики и скопления галактик удаляются от нас со скоростью большей, чем скорость света?
Как же это работает?
Механизм расширения Вселенной


    Например, мы находимся в какой-то галактике и видим, что все другие галактики от нас улетают.
    Если мы перелетим в соседнюю галактику, то всё будет происходит таким же образом.

Отсюда можно сразу сделать вывод:

Чем дальше галактика — тем быстрее она удаляется. Если мы перелетим в другое место, то картина расширения не изменится.

Более наглядно эту ситуацию можно описать, представив себе воздушный шарик. Если взять шарик и наклеить на него изображения галактик, то, при надувании, галактики начнут равноудаляться друг от друга.
Только не стоит рисовать галактики на шарике, потому что в таком случае при надувании галактики начнут увеличиваться.
Только не стоит рисовать галактики на шарике, потому что в таком случае при надувании галактики начнут увеличиваться.

Как и любая аналогия, данная аналогия с шариком имеет свои недостатки. У многих сразу может возникнуть резонный вопрос "А где находится центр расширения?". Можно ответить на этот вопрос, что те кто живут на шарике не могут обнаружить его центра, поскольку не могут выйти за пределы своего шарика.
Где центр расширения?

Если бы в действительности у нашей Вселенной был центр расширения, то мы бы наблюдали некий "сквозняк".
Кружком обозначен центр расширения.
Кружком обозначен центр расширения.

В действительности такую картину мы не наблюдаем. Отсюда можно предположить, что центра расширения нет, либо центр расширения находится в другом измерении. Некоторые могут сказать, что возможно центром расширения нашей Вселенной является наша Земля, но научно доказать такое не представляется возможным.
Область наблюдения

Из всего этого следует очень интересный вывод. Поскольку нам известен конечный возраст Вселенной (~13.8 млрд. лет), и поскольку свет может распространяться с конечной скоростью, нам доступна какая-то конечная область, также называемая Наблюдаемая Вселенная.
Художественное изображение Наблюдаемой Вселенной в логарифмическом масштабе. В центре Солнечная система, далее наша галактика Млечный Путь, соседние и дальние галактики, крупномасштабная структура Вселенной и реликтовое излучение. По краю изображена невидимая плазма Большого взрыва.
Художественное изображение Наблюдаемой Вселенной в логарифмическом масштабе. В центре Солнечная система, далее наша галактика Млечный Путь, соседние и дальние галактики, крупномасштабная структура Вселенной и реликтовое излучение. По краю изображена невидимая плазма Большого взрыва.

У нас нет никаких оснований предполагать, что Вселенная заканчивается на границе наблюдаемой части.

Принято считать, что на больших масштабах Вселенная плоская и однородная. Поэтому мы судим о всей Вселенной исходя из того относительно небольшого участка, который мы наблюдаем.
Конечна ли Вселенная?

Поспешу вас огорчить, но у нас нет однозначного ответа на этот вопрос. И причина всё та же: нам для наблюдения доступна только малая часть от всей Вселенной. Также, мы не можем сказать, насколько Вселенная больше той области, которую мы можем сейчас наблюдать.
Как Вселенная расширяется быстрее скорости света?

Вернёмся к нашему главному вопросу. Представьте, что вы стоите на бесконечной плоской металлической поверхности в резиновых сапогах и напротив вас стоит какой-то предмет. Если начать пропускать ток через эту металлическую поверхность, то метал начнёт нагреваться, а следовательно расширяться, тем самым удаляя от вас этот предмет. Чем дальше будет предмет, тем быстрее он будет отдаляться и, в конечном счете, он будет удаляться быстрее скорости света.

Аналогичным образом от нас удаляются звёзды и галактики, свет от некоторых из них не может успеть долететь до нас и, скорее всего, никогда не долетит.

Telegram: https://t.me/different_angle
Яндекс.Дзен: https://zen.yandex.ru/media/id/5a7df370e86a9e6bc2c0c713

Канал не позиционирует себя как источник стопроцентно правдивой информации, а лишь претендует быть таковым.

Achernar


Вопрос о бесконечности космоса по праву считается одним из наиболее частых при обращении к этой тематике. Особенно, если мы говорим о вопросах, которые задают дети.

Вероятно, пространство действительно бесконечно, но, если говорить откровенно, пока наука не может дать однозначный ответ. Это большой и важный вопрос. Вся работа науки заключается в том, чтобы ставить вопросы и отвечать на них. Поскольку точного ответа пока нет, давайте рассмотрим то, что мы точно знаем о космосе.

Мы знаем, что пространство невероятно большое. Оно содержит планеты, звезды, системы и целые галактики. Раньше считали, что, смотря на небо, можно увидеть все пространство. Но это длилось до тех пор, пока на свет не появился Эдвин Хаббл. Именно за его заслуги один из лучших телескопов современности получил название "Хаббл".
Далекие, далекие звезды

Более 100 лет назад Хаббл смотрел на светлые точки ночного неба и обнаружил, что этими точками являются звезды. Но что еще важнее, он узнал, что они находятся далеко от нас. Эта идея буквально взорвала все принципы понимания пространства.

Звезды, которые мы видим на ночном небе, по большей мере относятся к нашей галактике – Млечному Пути. Солнечная система также является ее частью. Пучками света, которые изучал Хаббл, являлись другие галактики. И каждая из них точно так же, как и наша, наполнены множеством звезд. В космосе существуют более массивные и менее массивные галактики, нежели наша.

    Эти исследования астронома позволили человечеству понять, что пространство гораздо больше, чем предполагалось.

Как заглянуть в бесконечность?

Пространство очень большое, но является ли оно бесконечным? Проблема в том, что мы не можем смотреть в бесконечность. Существуют пределы, дальше которых мы пока не можем заглянуть. Точно так же, как мы не можем выйти из своего дома и увидеть любой из городов в Австралии или Канаде.

Часть пространства, которую мы видим, называют наблюдаемой вселенной. Это объем света, который мы когда-либо сможем увидеть, поскольку при наблюдениях в космосе мы, преимущественно, изучаем свет и излучение.

Здесь мы подходим к интересной точке. Прямо сейчас мы уже можем измерить наблюдаемую вселенную.

    Мы точно знаем, что расстояние от одного края ко второму составляет около 93 миллиардов световых лет. Это невообразимо крупное число, с которым тяжело работать даже профессиональным астрофизикам.

Для сравнения, это расстояние сопоставимо с 300,000 вращениями по орбите вокруг нашей галактики. При этом наше Солнце за всю свою жизнь сделает всего 20 таких оборотов.

Более того, мы находимся в центре нашей наблюдаемой вселенной. Представители какой-либо другой внеземной жизни в иной галактике будут иметь собственную наблюдаемую вселенную.

Согласно этой теории, все мы находились бы в условных «пузырях» пространства. Когда эти пузыри пересекались бы – мы могли бы увидеть ту часть пространства, которая также доступна для просмотра и внеземной цивилизации.

    А что же насчет мест, которые находятся за пределами нашего пузыря? Разве может представитель внеземной цивилизации увидеть пустоту на краю пространства? Скорее всего нет. Он увидел бы существующую часть пространства, которая нам попросту не видна.

В теории пространство бесконечно

Почему большинство ученых считают, что пространство бесконечно? Вероятно, из-за его формы. Наша часть пространства и наблюдаемая вселенная имеют особую форму. И она форма плоская.

    Это значит, что, если бы у каждого из нас был бы космический корабль, и мы отправились бы на нем по прямой линии, мы бы никогда не встретились. Этим объясняется плоская форма пространства, поскольку при любой другой его форме существовала бы вероятность возникновения ряда интересных вещей. Например, ракеты могли бы пересекаться на своем пути или приблизиться друг к другу, но никогда не пересекаться.

В действительности, все это лишь теории, которые базируются на современных законах физики и могут объяснить то, что мы можем наблюдать с текущим уровнем технологий. Вероятно, при появлении более продвинутого оборудования у нас будет возможность точнее сформулировать определение пространства и его масштабы.

Мы благодарны Вам за чтение наших материалов!
Подписывайтесь на канал Achernar и получайте больше интересных публикаций в своей ленте. Вы можете найти нас и на других площадках:

Вконтакте: vk.com/achernarofficial
Telegram: t.me/achernarofficial