Андрей Макронович предлагает Вам запомнить сайт «Космос»
Вы хотите запомнить сайт «Космос»?
Да Нет
×
Прогноз погоды

Без Космоса нет будущего!

Поиск по блогу

Запомнить
Читать

О сайте

Пять вопросов о расширении Вселенной, которые вы стеснялись задать

развернуть

Пять вопросов о расширении Вселенной, которые вы стеснялись задать

Когда мы смотрим на далекую Вселенную, мы всюду видим галактики — во всех направлениях, на миллионы и даже миллиарды световых лет. Поскольку есть два триллиона галактик, которые мы могли бы наблюдать, сумма всего, что за ними, больше и круче самых смелых наших представлений. Один из самых интересных фактов состоит в том, что все галактики, которые мы когда-либо наблюдали, подчиняются (в среднем) одним и тем же правилам: чем они дальше от нас, тем быстрее они от нас и удаляются. Это открытие, сделанное Эдвином Хабблом и его коллегами еще в 1920-х годах, привело нас к картине расширяющейся Вселенной. Но что с того, что она расширяется? Наука знает, а теперь и вы узнаете.

Пять вопросов о расширении Вселенной, которые вы стеснялись задать

Чем дальше мы смотрим, тем дальше назад во времени мы заглядываем, видя еще не развитую Вселенную. Но — только если общая теория относительности применяется к расширяющейся Вселенной

В чем (куда) расширяется Вселенная?

На первый взгляд этот вопрос может показаться здравым. Потому что все, что расширяется, обычно состоит из вещества и существует в пространстве и времени Вселенной. Но сама Вселенная — это пространство и время, содержащее материю и энергию в себе. Когда мы говорим, что «Вселенная расширяется», мы имеем в виду расширение самого пространства, в результате которого отдельные галактики и скопления галактик удаляются друг от друга. Проще всего было бы представить шарик теста с изюмом внутри, который выпекается в печи, считает Этан Зигель.

Пять вопросов о расширении Вселенной, которые вы стеснялись задать

Модель расширяющейся «булочки» Вселенной, в которой относительные расстояния увеличиваются по мере расширения пространства

Это тесто — ткань пространства, а изюминки — связанные структуры (вроде галактик или скоплений галактик). С точки зрения любой изюминки, все остальные изюмы будут от нее отходить, и чем они дальше — тем быстрее. Только в случае Вселенной печи и воздуха за пределами теста не существует, есть только тесто (пространство) и изюм (вещество).

Пять вопросов о расширении Вселенной, которые вы стеснялись задать

Красное смещение создают не просто удаляющиеся галактики, а скорее пространство между нами

Откуда мы знаем, что это пространство расширяется, а не галактики удаляются?

Если вы видите, что во всех направлениях от вас удаляются объекты, есть только одна причина, способная это объяснить: расширяется пространство между вами и этими объектами. Также можно было бы предположить, что вы находитесь возле центра взрыва, и многие объекты просто находятся дальше и удаляются быстрее, потому что получили больше энергии взрыва. Если бы это было так, мы могли бы доказать это двумя способами:

  • На больших расстояниях и высоких скоростях будет меньше галактик, поскольку со временем они сильно распространились бы в пространстве
  • Отношение красного смещения и расстояния будет принимать конкретную форму на больших расстояниях, которая будет отличаться от формы, если бы расширялась ткань пространства

Когда мы смотрим на большие расстояния, мы находим, что дальше во Вселенной плотность галактик выше, чем ближе к нам. Это согласуется с картиной, в которой пространство расширяется, потому что смотреть дальше — то же самое, что смотреть в прошлое, где произошло меньше расширения. Мы также обнаруживаем, что отдаленные галактики имеют отношение красного смещения и расстояния, соответствующее расширению пространства, и совсем нет — если бы галактики просто быстро удалялись от нас. Наука может ответить на этот вопрос двумя разными способами, и оба ответа поддерживают расширение Вселенной.

Всегда ли Вселенная расширялась с одной скоростью?

Мы называем ее постоянной Хаббла, но она является постоянной только в пространстве, а не во времени. Вселенная в настоящий момент расширяется медленнее, чем в прошлом. Когда мы говорим о скорости расширения, мы говорим о скорости на единицу расстояния: около 70 км/c/Мпк сегодня. (Мпк — это мегапарсек, примерно 3 260 000 световых лет). Но скорость расширения зависит от плотностей всех разных вещей во Вселенной, включая материю и излучение. По мере расширения Вселенной материя и излучение в ней становятся менее плотными, а вместе с падением плотности падает и скорость расширения. Вселенная расширялась быстрее в прошлом и замедляется со времен Большого Взрыва. Постоянная Хаббла — это неверное название, ее стоило бы назвать параметром Хаббла.

Пять вопросов о расширении Вселенной, которые вы стеснялись задать

Далекие судьбы Вселенной предлагают разные возможности, но если темная энергия действительно постоянна, как показывают данные, мы будем следовать красной кривой

Будет ли Вселенная расширяться вечно или когда-нибудь остановится?

Несколько поколений астрофизики и космологи ломали голову над этим вопросом, и ответить на него можно, только определив скорость расширения Вселенной и все типы (и количества) энергии, присутствующие в ней. Мы уже успешно измерили, сколько имеется обычной материи, излучения, нейтрино, темной материи и темной энергии, а также скорость расширения Вселенной. Основываясь на законах физики и произошедшем в прошлом, складывается впечатление, что Вселенная будет расширяться вечно. Хотя вероятность этого не 100%; если нечто вроде темной энергии будет вести себя иначе в будущем по сравнению с прошлым и настоящим, все наши выводы придется пересмотреть.

Галактики движутся быстрее скорости света? Разве это не запрещено?

С нашей точки зрения, расширяется пространство между нами и удаленной точкой. Чем дальше она от нас, тем быстрее, как нам кажется, она удаляется. Даже если скорость расширения была бы крошечной, далекий объект однажды пересек бы порог любой предельной скорости, потому что скорость расширения (скорость на единицу расстояния) многократно умножилась бы при достаточном расстоянии. ОТО одобряет такой сценарий. Закон того, что ничто не может двигаться быстрее скорости света, применяется только к движению объекта через пространство, а не к самому расширению пространства. В реальности сами галактики движутся на скорости всего в несколько тысяч километров в секунду, что намного ниже предела в 300 000 км/с, установленного скоростью света. Именно расширение Вселенной вызывает рецессию и красное смещение, а не истинное движение галактики.

Пять вопросов о расширении Вселенной, которые вы стеснялись задать

В пределах наблюдаемой Вселенной (желтый круг) находится приблизительно 2 триллиона галактик. Галактики, которые находятся ближе, чем на треть пути до этой границы, мы никогда уже не сможем догнать из-за расширения Вселенной. Для освоения силами людей открыто всего 3% объема Вселенной

Расширение Вселенной является необходимым следствием того, что материя и энергия наполняют пространство-время, которое подчиняется законам общей теории относительности. Пока есть материя, есть и гравитационное притяжение, так что либо гравитация победит и все снова сожмется, либо гравитация проиграет и победит расширение. Нет никакого центра расширения и нет ничего вне пространства, которое расширяется; именно сама ткань Вселенной расширяется. Что самое интересное, даже если бы мы покинули Землю на скорости света сегодня, мы смогли бы посетить всего 3% галактик в наблюдаемой Вселенной; 97% из них уже вне зоны нашей досягаемости. Вселенная сложна.

Илья Хель

Источник: https://hi-news.ru


Опубликовано 04.10.2017 в 09:57

Комментарии

Показать предыдущие комментарии (показано %s из %s)
Лев Философ
Лев Философ 4 октября, в 12:10 Пространство не может расширятся в никуда, только в объемлющее пространство. Значит расширяется не пространство, а домен (мини вселенная) и его оболочка. Текст скрыт развернуть
0
Николай Петров
Николай Петров Лев Философ 4 октября, в 13:50 И что от этого изменится в нашем мире и как мы это сможем определить? Текст скрыт развернуть
0
Лев Философ
Лев Философ Николай Петров 4 октября, в 14:04 Дело не в том: изменится или не изменится, а в сути явления. Текст скрыт развернуть
1
Николай Петров
Николай Петров 4 октября, в 13:55 Обсуждая мой материал "Об эволюции" http://pn2.ru/ob-yevolyutsii/#more-587 многие ставят под сомнение факт расширения Вселенной. На мой взгляд здесь приведены вполне понятные аргументы подтверждающие именно такой вывод. По крайней мере для тех, кто готов оценивать логику аргументов, а не собственные пристрастия и представления. Текст скрыт развернуть
0
Андрей Щеголеватых
Андрей Щеголеватых 4 октября, в 17:00 ОТО Эйнштейна - примитивная и от того бредовая гипотеза, пытающаяся с помощью 3-4 измерений описать всю Вселенную, в которой этих измерений миллионы и миллиарды... Текст скрыт развернуть
-1
Александр Самсонов
Александр Самсонов 4 октября, в 20:42 Так что же находится за пределами Вселенной, в чём она расширяется? Пояснения к "булочке" ничего не раскрыли. Текст скрыт развернуть
1
Владимир Сабакарь
Владимир Сабакарь Александр Самсонов 9 октября, в 22:00 Да не знают авторы, что там происходит....
Факт расширения или факт сжатия 50 / 50 определить невозможно .
Скорее всего пространство ни куда не расширяется а видоизменяется.... Материя там видоизменяется и взамодействует иначе. На границе мироздания начинает двигаться во внутрь вселенной
Текст скрыт развернуть
0
Александр Самсонов
Александр Самсонов Владимир Сабакарь 10 октября, в 12:55 Сейчас я понял их предположение: за пределами Вселенной нет ничего, никакого пространства. Она расширяется вопреки нашим представлениям о том, что снаружи чего-либо обязательно должно быть ещё что-то. Вселенная расширяется, ничего не занимая. Вне её нет никакого мира!
- Тогда новый парадокс: откуда же она могла взяться? Как гласит общепринятая гипотеза - Вселенная появилась из точки и потом стала расширяться. Но ни в чём не появится ничего.
Текст скрыт развернуть
0
Некто ВК
Некто ВК Александр Самсонов 15 октября, в 01:36 Вот как раз НИЧТО ни в ЧЕМ появиться очень даже может. Потому как уже по определению оно НИЧЕГО из себя не представляет. Или наоборот, может представлять из себя вообще все, что угодно, но только виртуальное и нематериальное. Как в том анекдоте про Чапая. Когда пришел к нему некий престарелый участник гражданской войны и попросил наградить его за боевые заслуги перед отечеством хоть чем-нибудь. И отказать, вроде нельзя, и одарить нечем, потому как нет ничего. Потому и отдал приказ Петьке, своему ординарцу, наградить его тем, чем можно. Подвел, значит, Петька деда к пустому сараю, открыл ворота и спросил: - Что ты тут видишь? - Да НИ ХРЕНА! - Ну вот, бери два штуки и уе.уй отседа.
А если серьезно, то почему бы и не появиться чему-то, в не имеющем ни пространства, ни времени, ни других измерений субстанции, наполнив ее содержанием и сутью? То бишь - было ли, не было, но вот появилось и есть. И его уже можно ощутить и потрогать, можно даже голову об него разбить, если перестараться. С другой стороны, а куда еще развиваться и распространяться чему-то материальному, как не в окружающее пустое пространство? Только "пустое пространство" может быть разного рода. В одном случае подразумевается не занятая материальными объектами пустота между этими самыми материальными объектами. В другом имеется в виду именно субстанция, не имеющая никаких составляющих вообще и, если быть более строгими, то и самой субстанцией не являющейся. Просто ничто, без времени, пространства, материальных объектов, каких-либо полей и волновых структур в этих полях. Точно также взрыв разбрасывает осколки в окружающую среду. Только в первом случае осколки разлетаются в уже существующую, вполне измеримую среду, а во втором, "осколки", разлетаясь в никуда и создают эту самую среду уже одним своим присутствием расширяя границы материального мира. Иначе говоря, НИЧТО безразмерно и в него можно расширять НЕЧТО сколь угодно долго и много. А вот НЕЧТО, вероятно, может быть ограничено неким потенциалом. А, исходя из этого, и ограничениями размеров расстояний, энергий и самого времени. Во всяком случае, в известной нам вселенной не допускается ее рост из самой себя в энергетическом отношении (не в пространственно-временном!). То есть, материальные объекты и энергия не могут появиться ниоткуда и исчезнуть в никуда (исключая и черные дыры, которые являются составляющими нашего мира и имеющие вполне определенные размеры и массы). А вот рост размеров за счет расширения измеримого пространства, вполне допустим.
Текст скрыт развернуть
0
Некто ВК
Некто ВК Некто ВК 15 октября, в 01:47 Сравнение же нашего "изначального" мира с точкой не вполне корректно. Любую мелочь можно рассмотреть под микроскопом и окажется, что там находится целый мир. А размеры окажутся весьма относительной величиной. Также и семечко, или даже какая-нибудь спора, может казаться весьма мелкой, но породить огромное дерево, имеющее в себе огромное количество таких же мелких семян для порождения целого леса себе подобных. Текст скрыт развернуть
0
Gena Lipatov
Gena Lipatov 10 октября, в 19:24 Все наши рассуждения основаны только на том что видит наш глаз или радио телескоп. Очевидно, что на основании таких скудных данных невозможно делать всеобъемлющие выводы. Нужно искать новые пути к решению этой задачи. А в прочем как написал наш поэт:
Мы на всех путях дойдем до чуда!
Этот мир — иного мира тень.
Эти думы внушены оттуда,
Эти строки — первая ступень.
6.09.1900г
Валерий Брюсов
Текст скрыт развернуть
0
Показать новые комментарии
Показаны все комментарии: 11
Комментарии Facebook
Блог
Ученые: без России космические корабли NASA никуда не полетят
16 окт, 07:33
+9 4
Космос - современная индустрия или большая тайна человечества?
16 окт, 07:29
+2 1
Среда. Весь доступный НАУЧПОП в нашем дайджесте:
16 окт, 07:20
+7 0
Варп-двигатель NASA. Когда мы полетим к далёким-далёким галактикам?
13 окт, 09:54
+5 14

Последние комментарии

Анатолий Уложенко
nodar cnincharauli
nodar cnincharauli
Рустем 1
Беня то ельцин борька
Рустем 1 Ученые: без России космические корабли NASA никуда не полетят
Юрий В Радюшин
А кто такой Беня и причем тут Россия!?
Юрий В Радюшин Ученые: без России космические корабли NASA никуда не полетят
Рустем 1
Наталия Шнитникова
Отличный фильм!!!!!!!!!!
Наталия Шнитникова Космос - современная индустрия или большая тайна человечества?
Некто ВК
Некто ВК
Руслан Битаров
Алексей Камратов
Руслан Битаров
Руслан Битаров
Некто ВК
Федор Осетин
Косоглазый косой. И я в восторге от этой мозголомки=))
Федор Осетин Ну, у русских и язык
Федор Осетин
Victor Rasskazov
пусть НАСА на Луну для начала слетает
Victor Rasskazov Варп-двигатель NASA. Когда мы полетим к далёким-далёким галактикам?
Александр
А как же светодавы?
Александр Варп-двигатель NASA. Когда мы полетим к далёким-далёким галактикам?
Андрей Ремизов
Андрей Ремизов
Андрей Ремизов
nodar cnincharauli
Руслан Битаров
а ну ясно. тогда конечно!
Руслан Битаров Варп-двигатель NASA. Когда мы полетим к далёким-далёким галактикам?
nodar cnincharauli
Руслан Битаров
Руслан Битаров
и как?
Руслан Битаров Варп-двигатель NASA. Когда мы полетим к далёким-далёким галактикам?
nodar cnincharauli
Юрий В Радюшин
Эдуард Тихомиров
Ник Иванов
Андрей Щеголеватых
Эдуард Тихомиров
Mikhail Brezgunov
Юрий Атаманов
Адам Меровей
Руслан Битаров
Юрий Атаманов
Юрий Атаманов
Руслан Битаров
Ник Иванов
Gena Lipatov
Александр Самсонов
Владимир Сабакарь
Arthur Avanesyan
Адам Меровей
Адам Меровей