Vipimo vya Ulimwengu: kutoka Njia ya Milky hadi Metagalaxy. Ukubwa wa ulimwengu wetu ni nini

Kuu / Talaka

Je! Ni nini nje ya ulimwengu? Swali hili ni ngumu sana kwa ufahamu wa mwanadamu. Hii ni kwa sababu ya ukweli kwamba kwanza ni muhimu kufafanua mipaka yake, na hii sio rahisi.

Jibu linalokubalika kwa jumla linazingatia tu ulimwengu unaonekana. Kulingana na yeye, vipimo vimedhamiriwa na kasi ya mwangaza, kwa sababu inawezekana kuona nuru tu ambayo hutolewa au kuonyeshwa na vitu angani. Haiwezekani kutazama zaidi kuliko mwangaza wa mbali zaidi ambao umesafiri katika uwepo wote wa ulimwengu.

Nafasi inaendelea kukua, lakini bado ni kweli. Ukubwa wake wakati mwingine hujulikana kama ujazo wa Hubble au nyanja. Mtu katika ulimwengu labda hataweza kujua ni nini kilicho nje ya mipaka yake. Kwa hivyo kwa uchunguzi wote, hii ndio nafasi pekee ambayo utalazimika kushirikiana nayo. Angalau katika siku za usoni.

Ukuu

Kila mtu anajua kuwa ulimwengu ni mzuri. Je! Ni miaka ngapi ya nuru inainuka?

Wataalam wa nyota wanajifunza kwa uangalifu mionzi ya ulimwengu ya msingi wa microwave - taa inayofuata ya Big Bang. Wanatafuta uhusiano kati ya kile kinachotokea upande mmoja wa mbingu na kile kilicho upande mwingine. Na hadi sasa hakuna ushahidi kwamba kuna kitu sawa. Hii inamaanisha kuwa kwa miaka bilioni 13.8 kwa mwelekeo wowote, ulimwengu haujirudia. Wakati mwingi unahitajika kwa nuru kufikia angalau makali inayoonekana ya nafasi hii.

Bado tunajali na swali la nini ni zaidi ya kikomo cha ulimwengu ambacho kinaweza kuzingatiwa. Wataalamu wa nyota wanakubali kwamba nafasi haina mwisho. "Jambo" ndani yake (nishati, galaxies, nk) inasambazwa kwa njia sawa sawa na katika Ulimwengu unaoonekana. Ikiwa hii ni kweli, basi tofauti kadhaa za kile kilicho pembeni zinaonekana.

Kuna zaidi ya sayari tofauti zaidi ya ujazo wa Hubble. Huko unaweza kupata kila kitu ambacho kinaweza tu kuwepo. Ukienda mbali vya kutosha, unaweza hata kupata mfumo mwingine wa jua na Dunia, sawa kwa kila njia, isipokuwa kwamba ulikuwa na uji badala ya mayai ya kula kwa kifungua kinywa. Au hakukuwa na kiamsha kinywa kabisa. Au tuseme umeamka mapema na kuiba benki.

Kwa kweli, wataalam wa ulimwengu wanaamini kuwa ikiwa utaenda mbali, unaweza kupata nyanja nyingine ya Hubble, ambayo inafanana kabisa na yetu. Wanasayansi wengi wanaamini kuwa ulimwengu tunajua una mipaka. Kile kilicho nje yao bado ni siri kubwa.

Kanuni ya kiikolojia

Dhana hii inamaanisha kuwa bila kujali mahali na mwelekeo wa mtazamaji, kila mtu anaona picha sawa ya ulimwengu. Kwa kweli, hii haitumiki kwa masomo madogo. Homogeneity kama hiyo ya nafasi husababishwa na usawa wa alama zake zote. Jambo hili linaweza kugunduliwa tu kwa kiwango cha kikundi cha galaxy.

Kitu sawa na dhana hii ilipendekezwa kwanza na Sir Isaac Newton mnamo 1687. Na baadaye, katika karne ya 20, hii pia ilithibitishwa na uchunguzi wa wanasayansi wengine. Kwa mantiki, ikiwa kila kitu kilitokea kutoka kwa hatua moja ya Big Bang na kisha ikapanuka hadi kwenye ulimwengu, ingeendelea kuwa sawa.

Umbali ambao kanuni ya kiikolojia inaweza kuzingatiwa kupata usambazaji sawa wa sare ya vitu ni karibu miaka milioni 300 ya nuru kutoka Duniani.

Walakini, hiyo yote ilibadilika mnamo 1973. Kisha ugunduzi uligundulika ambao unakiuka kanuni ya cosmolojia.

Kivutio kikubwa

Mkusanyiko mkubwa wa misa ulipatikana katika umbali wa miaka milioni 250 ya nuru, karibu na vikundi vya Hydra na Centaurus. Uzito wake ni mkubwa sana kwamba inaweza kulinganishwa na makumi ya maelfu ya misa ya Milky Way. Ukosefu huu unafikiriwa kuwa supercluster ya galactic.

Kitu hiki kiliitwa Mvutio Mkubwa. Nguvu yake ya uvuto ni kubwa sana hivi kwamba inaathiri galaxies zingine na nguzo zao kwa zaidi ya miaka mia kadhaa ya nuru. Kwa muda mrefu ilibaki kuwa moja ya siri kubwa zaidi ya ulimwengu.

Mnamo 1990, iligundulika kuwa mwendo wa makundi makubwa ya galaxies, iitwayo Mvutio Mkubwa, huelekea eneo lingine la anga - zaidi ya ukingo wa ulimwengu. Hadi sasa, mchakato huu unaweza kuzingatiwa, ingawa anomaly yenyewe iko katika "eneo la epuka".

Nishati nyeusi

Kulingana na Sheria ya Hubble, galaksi zote lazima ziondoke sawasawa kutoka kwa kila mmoja, kutunza kanuni ya cosmolojia. Walakini, mnamo 2008 ugunduzi mpya ulionekana.

Probe ya Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) iligundua kundi kubwa la nguzo zinazotembea kwa mwelekeo huo kwa kasi hadi maili 600 kwa sekunde. Wote walielekea mkoa mdogo wa anga kati ya vikundi vya nyota vya Centaurus na Parus.

Hakuna sababu dhahiri ya hii, na kwa kuwa ilikuwa jambo lisiloeleweka, iliitwa "nishati ya giza." Inasababishwa na kitu nje ya ulimwengu unaoonekana. Hivi sasa, kuna dhana tu juu ya asili yake.

Ikiwa nguzo za galaxi zimechorwa kuelekea shimo kubwa nyeusi, basi mwendo wao unapaswa kuharakisha. Nishati nyeusi inaonyesha kasi ya mara kwa mara ya miili ya ulimwengu katika mabilioni ya miaka ya nuru.

Moja ya sababu zinazowezekana za mchakato huu ni miundo mikubwa ambayo iko nje ya ulimwengu. Wana ushawishi mkubwa wa uvutano. Hakuna miundo mikubwa ndani ya ulimwengu unaoonekana na mvuto wa kutosha wa kusababisha jambo hili. Lakini hii haimaanishi kwamba hawangeweza kuwepo nje ya eneo lililozingatiwa.

Hii inamaanisha kwamba muundo wa ulimwengu sio sare. Kwa miundo yenyewe, inaweza kuwa kitu chochote halisi, kutoka kwa jumla ya vitu hadi nishati kwa kiwango ambacho hakiwezi kufikiria. Inawezekana hata kwamba hizi zinaelekeza nguvu za uvutano kutoka kwa ulimwengu mwingine.

Bubbles zisizo na mwisho

Kuzungumza juu ya kitu nje ya uwanja wa Hubble sio kweli kabisa, kwani bado ina muundo sawa wa Metagalaxy. "Haijulikani" ina sheria sawa za asili za ulimwengu na msimamo. Kuna toleo ambalo Big Bang ilisababisha kuonekana kwa Bubbles katika muundo wa nafasi.

Mara tu baada yake, kabla ya kuanza kwa mfumko wa bei ya Ulimwengu, aina ya "povu ya cosmic" ilitokea, iliyopo kama nguzo ya "mapovu". Moja ya vitu vya dutu hii ilipanuka ghafla, mwishowe ikawa Ulimwengu unaojulikana leo.

Lakini nini kilitoka kwenye zile Bubbles zingine? Alexander Kashlinsky, mkuu wa timu ya NASA, shirika ambalo liligundua "nishati nyeusi," alisema: "Ukisogea mbali vya kutosha, unaweza kuona muundo ulio nje ya Bubble, nje ya ulimwengu. Miundo hii inapaswa kusababisha harakati. "

Kwa hivyo, "nguvu ya giza" hugunduliwa kama ushahidi wa kwanza wa uwepo wa ulimwengu mwingine, au hata "anuwai".

Kila Bubble ni eneo ambalo limeacha kunyoosha pamoja na nafasi iliyobaki. Aliunda ulimwengu wake mwenyewe na sheria zake maalum.

Katika hali hii, nafasi haina mwisho na kila Bubble pia haina mipaka. Hata ikiwa inawezekana kuvunja mpaka wa mmoja wao, nafasi kati yao bado inapanuka. Baada ya muda, haitawezekana kufikia Bubble inayofuata. Jambo hili bado linabaki kuwa moja ya maajabu makubwa ya ulimwengu.

Shimo nyeusi

Nadharia iliyopendekezwa na mwanafizikia Lee Smolin anafikiria kuwa kila kitu kama nafasi kwenye kifaa cha Metagalaxy husababisha kuunda mpya. Mtu anapaswa kufikiria tu kuna mashimo mengi meusi katika Ulimwengu. Kila mmoja wao ana sheria za asili ambazo hutofautiana na zile za mtangulizi wake. Dhana kama hiyo iliwasilishwa kwa mara ya kwanza mnamo 1992 katika kitabu "Life of the Cosmos".

Nyota ulimwenguni kote ambazo zimenaswa kwenye mashimo meusi zimeshinikwa kwa msongamano mkubwa sana. Katika hali kama hizo, nafasi hii hulipuka na kupanuka katika ulimwengu wake mpya, tofauti na asili. Wakati ambapo muda unasimama ndani ya shimo nyeusi ni mwanzo wa Bang Bang ya Metagalaxy mpya.

Hali mbaya ndani ya shimo nyeusi iliyoharibiwa husababisha mabadiliko madogo madogo katika nguvu za kimsingi za mwili na vigezo katika Ulimwengu wa binti. Kila mmoja wao ana sifa na viashiria tofauti kutoka kwa mzazi.

Uwepo wa nyota ni sharti la kuunda maisha. Hii ni kwa sababu ya ukweli kwamba kaboni na molekuli zingine ngumu ambazo hutoa uhai zinaundwa ndani yao. Kwa hivyo, hali kama hizo zinahitajika kwa uundaji wa viumbe na Ulimwengu.

Ukosoaji wa uteuzi wa asili wa ulimwengu kama nadharia ya kisayansi ni ukosefu wa ushahidi wa moja kwa moja katika hatua hii. Lakini inapaswa kuzingatiwa akilini kwamba, kwa imani, sio mbaya zaidi kuliko njia mbadala za kisayansi zilizopendekezwa. Hakuna uthibitisho wa kile kilicho nje ya ulimwengu, iwe ni anuwai, nadharia ya kamba, au nafasi ya mzunguko.

Ulimwengu nyingi zinazofanana

Wazo hili linaonekana kuwa jambo ambalo halihusiani sana na fizikia ya kisasa ya kinadharia. Lakini wazo la kuwapo kwa Multiverse kwa muda mrefu limezingatiwa kama uwezekano wa kisayansi, ingawa bado inasababisha mjadala mkali na mjadala wa uharibifu kati ya wanafizikia. Chaguo hili huharibu kabisa wazo la vyuo vikuu viko katika nafasi.

Ni muhimu kuzingatia kwamba Multiverse sio nadharia, lakini ni matokeo ya uelewa wa kisasa wa fizikia ya nadharia. Tofauti hii ni muhimu. Hakuna mtu aliyetikisa mkono wake na kusema: "Acha kuwe na anuwai!". Wazo hili lilitokana na mafundisho ya sasa kama ufundi wa quantum na nadharia ya kamba.

Fizikia anuwai na ya quantum

Watu wengi wanajua jaribio la mawazo "Paka wa Schrödinger". Kiini chake kiko katika ukweli kwamba Erwin Schrödinger, mwanafizikia wa nadharia wa Austria, alionyesha kutokamilika kwa fundi wa quantum.

Mwanasayansi anapendekeza kufikiria mnyama aliyewekwa kwenye sanduku lililofungwa. Ikiwa utafungua, unaweza kujua moja ya majimbo mawili ya paka. Lakini maadamu sanduku limefungwa, mnyama huyo yuko hai au amekufa. Hii inathibitisha kuwa hakuna hali ambayo inachanganya maisha na kifo.

Yote hii inaonekana haiwezekani kwa sababu tu mtazamo wa mwanadamu hauwezi kuelewa.

Lakini hii inawezekana kabisa kulingana na sheria za ajabu za ufundi wa quantum. Nafasi ya uwezekano wote ni kubwa ndani yake. Kimahesabu, hali ya kiufundi ya mitambo ni jumla (au upendeleo) wa majimbo yote yanayowezekana. Kwa upande wa Paka wa Schrödinger, jaribio ni upendeleo wa nafasi za "wafu" na "wanaoishi".

Lakini hii inatafsiriwaje ili iwe na maana yoyote ya kiutendaji? Njia maarufu ni kufikiria uwezekano huu wote kwa njia ambayo hali pekee ya "kweli kabisa" ya paka inaonekana. Walakini, mtu anaweza pia kukubali kuwa uwezekano huu ni sahihi na zote zipo katika Vyuo Vikuu tofauti.

Nadharia ya kamba

Hii ndio fursa ya kuahidi zaidi ya kuchanganya ufundi wa umeme na mvuto. Hii ni ngumu kwa sababu mvuto hauelezeki kwa kiwango kidogo kama vile atomi na chembe za subatomic ziko katika mitambo ya quantum.

Lakini nadharia ya kamba, ambayo inasema kwamba chembe zote za kimsingi zimetengenezwa na vitu vya monomeric, inaelezea nguvu zote zinazojulikana za asili mara moja. Hizi ni pamoja na mvuto, sumakuumeme, na nguvu za nyuklia.

Walakini, nadharia ya kamba ya hisabati inahitaji angalau vipimo kumi vya mwili. Tunaweza tu kuona vipimo vinne: urefu, upana, kina na wakati. Kwa hivyo, vipimo vya ziada vimefichwa kwetu.

Ili kuweza kutumia nadharia kuelezea matukio ya kimaumbile, masomo haya ya nyongeza ni "yamebanwa" na ni madogo sana kwa kiwango kidogo.

Shida au upekee na nadharia ya kamba ni kwamba kuna njia nyingi za kufanya ujumuishaji. Kila moja yao inaongoza kwa uumbaji wa ulimwengu na sheria tofauti za asili, kama misa tofauti ya elektroni na msimamo wa mvuto. Walakini, pia kuna pingamizi kubwa kwa njia ya ujumuishaji. Kwa hivyo, shida haijatatuliwa kabisa.

Lakini swali la wazi ni: ni ipi kati ya fursa hizi ambazo tunaishi? Nadharia ya kamba haitoi utaratibu wa kuamua hii. Inafanya kuwa haina maana kwa sababu haiwezekani kuipima kabisa. Lakini kuchunguza ukingo wa ulimwengu kumegeuza kosa hili kuwa sifa.

Matokeo ya Mlipuko Mkubwa

Wakati wa muundo wa mwanzo kabisa wa ulimwengu, kulikuwa na kipindi cha upanuzi wa kasi ulioitwa mfumuko wa bei. Awali alielezea kwanini uwanja wa Hubble uko karibu sawa na joto. Walakini, mfumuko wa bei pia ulitabiri wigo wa kushuka kwa joto kuzunguka usawa huu, ambao baadaye ulithibitishwa na vyombo vya angani kadhaa.

Wakati maelezo kamili ya nadharia bado yanajadiliwa sana, mfumuko wa bei unakubaliwa sana na wanafizikia. Walakini, sawa na nadharia hii ni kwamba lazima kuwe na vitu vingine katika ulimwengu ambavyo bado vinaongeza kasi. Kwa sababu ya kushuka kwa idadi ya wakati wa nafasi, sehemu zingine hazitawahi kufikia hali ya mwisho. Hii inamaanisha kuwa nafasi itapanuka milele.

Utaratibu huu hutengeneza idadi isiyo na mwisho ya Vyuo Vikuu. Kwa kuchanganya hali hii na nadharia ya kamba, kuna uwezekano kwamba kila mmoja wao ana ujumuishaji tofauti wa vipimo vya ziada na, kwa hivyo, ana sheria tofauti za kimaumbile za ulimwengu.

Kulingana na nadharia ya anuwai, iliyotabiriwa na nadharia ya kamba na mfumko wa bei, ulimwengu wote hukaa katika nafasi sawa ya mwili na inaweza kuingiliana. Lazima zigongane, na kuacha athari kwenye anga ya ulimwengu. Asili yao ina anuwai anuwai - kutoka kwa maeneo baridi au ya moto kwenye usuli wa microwave ya ulimwengu hadi utupu mbaya katika usambazaji wa galaxi.

Kwa kuwa migongano na ulimwengu mwingine lazima itokee kwa mwelekeo maalum, kuingiliwa yoyote kunatarajiwa kuvuruga usawa.

Wanasayansi wengine wanatafuta kupitia shida katika ulimwengu wa microwave, mwangaza wa Big Bang. Wengine wako katika mawimbi ya uvutano ambayo hutetemeka wakati wa nafasi wakati vitu vikubwa hupita. Mawimbi haya yanaweza kuthibitisha moja kwa moja uwepo wa mfumuko wa bei, ambayo mwishowe huimarisha msaada kwa nadharia ya anuwai.

Ulimwengu wetu, uliozaliwa katika mchakato wa Bang Bang, bado unapanuka, na kiwango cha nafasi inayogawanya galaksi inaongezeka haraka. Makundi ya galaxi, ikihama kutoka kwa kila mmoja, hata hivyo inabaki fomu thabiti na saizi fulani na muundo thabiti. Na atomi hazienei wakati wa upanuzi wa Ulimwengu, tofauti na picha za kuruka kwa uhuru, ambazo huongeza urefu wa urefu wao wakati wanapitia nafasi ya kupanua. Nishati ya picha zilizorudiwa nyuma zilikwenda wapi? Kwa nini tunaweza kuona quasars zikiondoka kutoka kwetu kwa kasi ya juu? Nishati nyeusi ni nini? Kwa nini sehemu ya Ulimwengu inapatikana kwetu kushuka kila wakati? Hii ni sehemu tu ya maswali ambayo wana cosmolojia wanafikiria juu ya leo, wakijaribu kupatanisha nadharia ya jumla ya uhusiano na picha ya Ulimwengu inayozingatiwa na wanaastronomia.

Nyanja ya Hubble

Kulingana na sheria ya Hubble, inayoelezea upanuzi wa Ulimwengu, kasi kubwa ya galaxi ni sawa na umbali wao na mgawo Н 0ambayo inaitwa leo hubble mara kwa mara.

Thamani ya H 0 imedhamiriwa kutoka kwa uchunguzi wa vitu vya galactic, umbali ambao hupimwa haswa na nyota angavu au Cepheids.

Makadirio mengi ya kujitegemea ya H 0 hupa kigezo hiki thamani ya karibu kilomita 70 kwa megaparsec kwa sasa.

Hii inamaanisha kuwa galaksi zilizo katika umbali wa megaparsecs 100 zinahama kutoka kwetu kwa kasi ya karibu 7000 km / s.

Katika mifano ya Ulimwengu unaopanuka, Hubble hubadilika kila wakati na wakati, lakini neno "mara kwa mara" linahesabiwa haki na ukweli kwamba wakati wowote kwa wakati katika sehemu zote za Ulimwengu Hubble mara kwa mara ni sawa.

Inverse ya Hubble mara kwa mara ina maana wakati wa upanuzi wa Ulimwengu kwa wakati huu. Kwa thamani ya sasa ya Hubble mara kwa mara, umri wa ulimwengu unakadiriwa kuwa takriban miaka bilioni 13.8.

Kuhusiana na kituo cha uwanja wa Hubble, kiwango cha upanuzi wa nafasi ndani yake ni chini ya kasi ya taa, na nje yake - zaidi. Kwenye uwanja wa Hubble yenyewe, quanta nyepesi ni, kama ilivyokuwa, imeganda angani, ambayo hupanuka huko kwa kasi ya taa, na kwa hivyo inakuwa upeo mwingine - upeo wa picha.

Ikiwa upanuzi wa ulimwengu unapungua, basi eneo la uwanja wa Hubble linaongezeka, kwa kuwa ni sawa na parameter ya Hubble inayopungua. Katika kesi hii, ulimwengu unavyozeeka, uwanja huu unashughulikia maeneo zaidi na zaidi ya nafasi na inakuwezesha kuangaza zaidi na zaidi. Baada ya muda, mtazamaji ataona galaxies na hafla za kushangaza ambazo hapo awali zilikuwa nje ya upeo wa macho yake. Ikiwa upanuzi wa ulimwengu unaharakisha, basi eneo la uwanja wa Hubble, badala yake, hupungua.

Cosmology inazungumza juu ya nyuso tatu muhimu: upeo wa tukio, upeo wa chembe, na uwanja wa Hubble. Mbili za mwisho ni nyuso kwenye nafasi, na ya kwanza - katika nafasi - wakati. Tayari tumekutana na uwanja wa Hubble, sasa wacha tuzungumze juu ya upeo.

Upeo wa chembe

Upeo wa chembe hutenganisha vitu vinavyoonekana kwa sasa na visivyoonekana.

Kwa sababu ya kasi ndogo ya mwangaza, mtazamaji huona vitu vya mbinguni kama vile vilikuwa katika siku za nyuma zaidi au chini. Zaidi ya upeo wa chembe, kuna galaxies ambazo hazionekani kwa sasa katika hatua yoyote ya mageuzi yao ya zamani. Hii inamaanisha kuwa mistari yao ya ulimwengu katika wakati wa nafasi hakuna mahali penye uso ambao taa hueneza, ikimjia mtazamaji kutoka wakati wa kuzaliwa kwa Ulimwengu. Ndani ya upeo wa chembe kuna galaksi ambazo mistari yake ya ulimwengu imevuka uso huu hapo zamani. Ni galaxies hizi ambazo zinaunda sehemu ya Ulimwengu, kwa kanuni inayoweza kupatikana kwa uchunguzi kwa wakati fulani kwa wakati.

Kwa ulimwengu ambao haukua, saizi ya upeo wa chembe inakua na umri, na mapema au baadaye mikoa yote ya ulimwengu itapatikana kwa masomo. Lakini katika ulimwengu unaopanuka hii sivyo ilivyo. Kwa kuongezea, kulingana na kiwango cha upanuzi, saizi ya upeo wa chembe inaweza kutegemea wakati uliopita tangu mwanzo wa upanuzi, kulingana na sheria ngumu zaidi kuliko uwiano rahisi. Hasa, katika ulimwengu unaoharakisha, saizi ya upeo wa chembe inaweza kuwa na thamani ya kila wakati. Hii inamaanisha kuwa kuna maeneo ambayo kimsingi hayawezi kutambulika, kuna michakato ambayo kimsingi haijulikani.

Kwa kuongezea, saizi ya upeo wa chembe hupunguza saizi ya maeneo yanayosababisha. Kwa kweli, vidokezo viwili vya anga vilivyojitenga na umbali mkubwa kuliko saizi ya upeo wa macho haujawahi kuingiliana hapo zamani. Kwa kuwa mwingiliano wa haraka zaidi (ubadilishaji wa miale ya mwanga) bado haujatokea, basi mwingiliano wowote mwingine umetengwa. Kwa hivyo, hakuna tukio wakati mmoja linaweza kuwa na tukio linalotokea wakati mwingine kama sababu yake. Katika kesi wakati saizi ya upeo wa chembe huwa na thamani ya kila wakati, Ulimwengu umegawanywa katika maeneo yasiyosababishwa, ambayo mageuzi yanaendelea kwa uhuru.

Kwa hivyo, hatukupewa kujua ulimwengu ni nini zaidi ya upeo wa chembe ya sasa. Nadharia zingine za ulimwengu wa mapema zinadai kwamba mbali zaidi ya upeo huu, hailingani kabisa na kile tunachokiona. Tasnifu hii ni ya kisayansi kabisa, kwani inafuata kutoka kwa hesabu nzuri kabisa, lakini haiwezi kukanushwa wala kuthibitishwa kwa msaada wa uchunguzi wa anga unaopatikana katika wakati wetu. Kwa kuongezea, ikiwa nafasi inaendelea kupanuka na kuongeza kasi, haitawezekana kuthibitisha na kwa kiasi gani siku zijazo za mbali.

Vyanzo juu ya upeo wa chembe vina redshift isiyo na kipimo. Hizi ni picha za zamani zaidi, ambazo angalau kinadharia zinaweza "kuonekana" sasa. Walitolewa karibu wakati wa Big Bang. Halafu saizi ya sehemu ya Ulimwengu inayoonekana leo ilikuwa ndogo sana, ambayo inamaanisha kuwa tangu wakati huo umbali wote umekua sana. Kwa hivyo, redshift isiyo na kipimo inaibuka. Kwa kweli, hatuwezi kuona picha kutoka kwenye upeo wa chembe. Ulimwengu wakati wa ujana wake ulikuwa sawa na mionzi. Kwa hivyo, picha zilizo na mabadiliko zaidi ya 1000 hazizingatiwi. Ikiwa katika wanajimu wa baadaye watajifunza kusajili neutrinos ya mabaki, basi hii itaruhusu kuona katika dakika za kwanza za maisha ya Ulimwengu, inayofanana na redshift - 3x10 7. Maendeleo makubwa zaidi yanaweza kupatikana katika kugundua mawimbi ya nguvu ya ushawishi, kufikia "nyakati za Planck" (sekunde 10 -43 tangu mwanzo wa mlipuko). Kwa msaada wao, itawezekana kutazama zamani kama inavyowezekana kimsingi kwa msaada wa sheria za maumbile zinazojulikana leo. Karibu na mwanzo wa bang kubwa, uhusiano wa jumla hautumiki tena.

Upeo wa tukio

Upeo wa tukio - ni uso katika nafasi-wakati... Upeo huo hauonekani katika kila mfano wa kiikolojia. Kwa mfano, hakuna upeo wa tukio katika ulimwengu unaopungua - hafla yoyote kutoka kwa maisha ya galaxi za mbali inaweza kuonekana ikiwa unasubiri kwa muda wa kutosha. Hoja ya kuanzisha upeo huu ni kwamba hutenganisha matukio ambayo yanaweza kutuathiri angalau baadaye na yale ambayo hayawezi kutushawishi kwa njia yoyote. Hata kama ishara nyepesi ya tukio haitufikii, basi tukio lenyewe haliwezi kutuathiri. Kwa nini hii inawezekana? Kunaweza kuwa na sababu kadhaa. Rahisi zaidi ni mfano wa "mwisho wa ulimwengu". Ikiwa siku zijazo ni ndogo kwa wakati, basi ni wazi kwamba nuru kutoka kwa galaxies zingine za mbali hazitaweza kutufikia. Mifano nyingi za kisasa hazitoi fursa kama hiyo. Kuna, hata hivyo, toleo la Big Rip inayokuja, lakini sio maarufu sana kwenye duru za kisayansi. Lakini kuna chaguo jingine - upanuzi na kuongeza kasi.

Ugunduzi wa hivi karibuni kwamba ulimwengu sasa unapanuka kwa kasi ya kasi ina wataalam wa ulimwengu wanaopiga. Kunaweza kuwa na sababu mbili za tabia hii isiyo ya kawaida ya ulimwengu wetu: ama "kujaza" kuu kwa Ulimwengu wetu sio jambo la kawaida, lakini jambo lisilojulikana na mali isiyo ya kawaida (ile inayoitwa nishati ya giza), au (mbaya zaidi kufikiria juu yake. !) Inahitajika kubadilisha mlingano wa uhusiano wa jumla. Kwa kuongezea, kwa sababu fulani, wanadamu walikuwa na nafasi ya kuishi katika kipindi hicho kifupi kwa kiwango cha cosmolojia, wakati upanuzi uliopungua ulibadilishwa tu na ule wa kuharakisha. Maswali haya yote bado hayajatatuliwa, lakini leo inawezekana kujadili jinsi upanuzi wa kasi (ikiwa unaendelea milele) utabadilisha Ulimwengu wetu na kuunda upeo wa hafla. Inageuka kuwa maisha ya galaxies za mbali, kuanzia wakati wanachukua kasi ya kutosha ya kutoroka, itasimama kwetu na maisha yao ya baadaye hayatajulikana kwetu - mwanga kutoka kwa hafla kadhaa hautatufikia kamwe. Baada ya muda, katika siku za usoni za mbali, galaxies zote ambazo sio sehemu ya supercluster ya mita 100 kwa ukubwa zitatoweka zaidi ya upeo wa tukio.

Zamani na zijazo

"Nilianza kufikiria juu ya shida za upeo wa macho katika shule yangu ya kuhitimu, na hata si kwa hiari yangu mwenyewe," anasema Profesa Wolfgang Rindler, ambaye bado anafundisha fizikia katika Chuo Kikuu cha Texas huko Dallas. - Halafu nadharia ya Ulimwengu, inayojulikana kama cosmology ya hali thabiti - Steady State Cosmology ilikuwa katika mtindo mzuri. Msimamizi wangu aligombana sana na waandishi wa nadharia hii na alinialika kuelewa kiini cha kutokubaliana. Sikukataa shida iliyopendekezwa, na kwa sababu hiyo kazi yangu juu ya upeo wa cosmolojia ilionekana.

Kulingana na Profesa Rindler, kuna tafsiri wazi kabisa ya upeo wote wa ulimwengu wetu: "Upeo wa tukio huundwa na mbele nyepesi, ambayo itaungana hadi kikomo katika Galaxy yetu wakati umri wa Ulimwengu unakua zaidi. Kwa upande mwingine, upeo wa chembe unalingana na mbele ya mwanga iliyotolewa wakati wa Big Bang. Kwa mfano, upeo wa tukio umeainishwa na sehemu za mwisho kabisa za mwanga kufikia Galaxy yetu, na upeo wa chembe ndio wa kwanza kabisa. Kutoka kwa ufafanuzi huu, inakuwa wazi kuwa

upeo wa chembe huweka umbali wa juu zaidi ambao katika wakati wetu wa sasa inawezekana kutazama kile kilichotokea zamani. Upeo wa tukio, kwa upande mwingine, hurekebisha umbali wa juu ambao habari juu ya siku zijazo za mbali zinaweza kupatikana.

Hizi ni kweli upeo mbili tofauti, ambazo ni muhimu kwa maelezo kamili ya mabadiliko ya ulimwengu. "

Mwanzoni mwa cosmology - sayansi inayosoma Ulimwengu - ilikubaliwa kwa ujumla kuwa wanasayansi mara nyingi hukosea juu ya vitu vidogo, lakini hawajawahi shaka ulimwenguni. Kwa wakati wetu, makosa katika mahesabu yamepunguzwa kwa kiwango cha chini, lakini mashaka yamekua kwa saizi ya kitu kilicho chini ya utafiti. Kwa miongo kadhaa, wataalam wa cosmolojia wamekuwa wakijenga darubini mpya, wakigundua vichunguzi vyenye busara, wakitumia kompyuta kuu na, kwa sababu hiyo, wanaweza kusema kwa ujasiri kwamba Ulimwengu ulianza miaka milioni 13,820 iliyopita kutoka kwa Bubble ndogo angani, saizi ya atomi. Kwa mara ya kwanza, wanasayansi, na usahihi wa asilimia kumi ya asilimia, wameunda ramani ya asili ya microwave ya ulimwengu - mionzi ya mabaki ambayo iliibuka miaka elfu 380 baada ya Big Bang.

Bado haijulikani ni jambo gani la giza. Nishati nyeusi ni siri kubwa zaidi.

Wataalam wa ulimwengu pia walihitimisha kuwa nyota na galaksi tunazoona zinaunda tu 5% ya muundo wa Ulimwengu uliozingatiwa. Zaidi ni vitu visivyoonekana vya giza (27%) na nishati nyeusi (68%). Kulingana na wanasayansi, vitu vya giza huunda muundo wa Ulimwengu, unaunganisha pamoja mabunda ya vitu yaliyotawanyika katika pembe zake tofauti, ingawa bado haijulikani ni nini jambo hili jeusi zaidi. Nishati nyeusi ni siri kubwa zaidi, neno hili kawaida hutumiwa kuteua nguvu isiyojulikana inayohusika na upanuzi wa kasi wa ulimwengu. Kidokezo cha kwanza cha uwepo wa mambo ya giza yaliyoenea ilikuwa utafiti wa mtaalam wa nyota wa Uswizi Fritz Zwicky. Mnamo miaka ya 1930, katika Mlima Wilson Observatory kusini mwa California, Zwicky alipima kasi ya galaxies katika nguzo ya Coma, akizunguka katikati ya nguzo hiyo. Alifikia hitimisho kwamba galaksi zinapaswa kutawanyika zamani angani, ikiwa hazingeshikiliwa na aina fulani ya vitu visivyoonekana kwa macho ya mwanadamu. Nywele ya Nguzo ya Veronica imekuwepo kwa ujumla kwa mabilioni ya miaka, ambayo Zwicky alihitimisha kuwa haijulikani "jambo la giza hujaza Ulimwengu na wiani mara nyingi zaidi kuliko mwenzake anayeonekana." Uchunguzi zaidi ulionyesha kuwa uwanja wa mvuto wa vitu vya giza ulikuwa na jukumu kubwa katika uundaji wa galaksi katika hatua za mwanzo za uwepo wa Ulimwengu - ilikuwa nguvu ya uvutano ambayo ilileta pamoja mawingu ya "vifaa vya ujenzi" muhimu kwa kuzaliwa nyota za kwanza. Jambo la giza sio tu kujificha baryoniki ya kawaida (iliyo na protoni na nyutroni) jambo: kuna kidogo tu katika nafasi ya nje. Kwa kweli, kuna miili mingi ya mbinguni ambayo haitoi chochote: mashimo meusi, nyota nyepesi, mkusanyiko baridi wa gesi na sayari za yatima, kwa sababu fulani zilisukumwa nje ya mifumo yao ya asili ya nyota. Walakini, jumla yao haiwezi kwa njia yoyote kuzidi wingi wa vitu vya kawaida vinavyoonekana zaidi ya mara tano. Hii inawapa wanasayansi sababu ya kuamini kuwa jambo la giza lina chembe zingine za kigeni ambazo bado hazijazingatiwa katika majaribio. Wanasayansi wanaohusika katika ujenzi wa nadharia ya supersymmetric quantum wamependekeza kuwapo kwa chembe anuwai ambazo zinaweza kufaa kwa jukumu la jambo lenye kupendeza la giza. Uthibitisho wa jinsi vitu vyenye giza haviingiliani sio tu na vitu vya baryoniki, bali pia na yenyewe, wataalam wa cosmolojia wamepata miaka bilioni tatu ya nuru kutoka Dunia kwenye nguzo ya Bullet, ambayo kwa kweli ni nguzo mbili za galaxy. Wataalamu wa nyota wamegundua mawingu makubwa ya gesi ya moto katikati ya nguzo, kawaida hutengenezwa wakati mawingu ya vitu vya baryoniki hugonga. Kwa utafiti zaidi, watafiti walichora ramani ya uwanja wa uvutano wa Bullet Cluster na kugundua maeneo mawili ya mkusanyiko mkubwa wa watu mbali na eneo la mgongano - moja katika kila nguzo za galactic. Uchunguzi umeonyesha kuwa, tofauti na jambo la baryonic, ambalo humenyuka kwa ukali wakati wa kuwasiliana moja kwa moja, mizigo yao mizito ya vitu vya giza hupita mahali pa janga salama na salama, bila kuingiliana na machafuko yanayotawala katika eneo hilo. Vipelelezi vilivyoundwa na wanasayansi vya utaftaji wa vitu vya giza ni kifahari sana kutoka kwa mtazamo wa uhandisi - hapa wanakumbusha mayai ya Fabergé, kutoka kwa mtazamo mmoja ambao hata vito vya vito ni vya kushangaza. Kigunduzi kimoja kama hicho, kifaa cha kupimia alpha cha $ 2 bilioni kwenye Kituo cha Anga cha Kimataifa, hukusanya data juu ya mgongano unaowezekana wa chembe za vitu vya giza na kila mmoja. Wachunguzi wengi wanalenga kutafuta athari za mwingiliano kati ya chembe za vitu vya giza na baryoniki, na majaribio ya kuzirekebisha tayari zinafanywa Duniani, au tuseme, chini ya ardhi: kupunguza usumbufu unaoletwa na chembe zenye nguvu nyingi za miale ya ulimwengu inayowasili. kutoka angani, majengo ya utafiti yanapaswa kuwekwa kirefu chini ya uso wa dunia. Vipelelezi ni safu za fuwele zilizopozwa hadi joto la chini, wakati zingine zinaonekana kama kontena kubwa zilizojazwa na xenon ya kioevu au argon, iliyozungukwa na sensorer na imejaa "kitunguu" cha multilayer kilichofungwa kwa vifaa anuwai vya kukinga (kutoka polyethilini kuongoza na shaba). Ukweli wa kufurahisha: risasi iliyochelewa hivi karibuni ina mionzi ya chini, ambayo haikubaliki kwa ujenzi wa vitambuzi nyeti sana. Majaribio hayo yanatumia mpira wa kuongoza uliorekebishwa, ambao ulilelewa kutoka kwa meli zilizozama wakati wa Dola ya Kirumi. Zaidi ya milenia mbili ambayo chuma imelala chini ya bahari, mionzi yake imepungua sana. Je! Unafikiri kuna maswali mengi juu ya jambo la giza? Vipuuzi vikuu ikilinganishwa na maoni yetu ya nishati ya kushangaza ya giza! 1979 mshindi wa Nobel katika fizikia Steven Weinberg anaiona kuwa "shida kuu ya fizikia ya kisasa." Mwanafalsafa Michael Turner aliunda neno "nishati nyeusi" baada ya vikundi viwili vya wanaastronomia mnamo 1998 kutangaza kupatikana kwa kasi ya upanuzi wa ulimwengu. Walifikia hitimisho hili wakati wa kusoma Aina ya Ia supernovae, ambayo ina mwangaza sawa, kwa hivyo zinaweza kutumiwa kupima umbali kwa galaxies za mbali. Mwingiliano wa mvuto kati ya galaxies katika nguzo zao unapaswa kupunguza upanuzi wa Ulimwengu, na wanaastronolojia wanatarajiwa kuona kushuka kwa kiwango cha mabadiliko katika umbali kati ya nguzo za nyota. Fikiria mshangao wao wakati waligundua kuwa kinyume ni kweli: ulimwengu unapanuka, na kiwango cha upanuzi huongezeka kwa muda. Na mchakato huu ulianza, kama wanasayansi wanavyopendekeza, miaka bilioni tano hadi sita iliyopita. Katika miaka ya hivi karibuni, wanajimu wamekuwa wakishughulika na ramani ya ulimwengu kwa usahihi zaidi. Hii itakusaidia kupata habari zaidi juu ya wakati halisi wakati nishati nyeusi itaonekana na kubaini ikiwa inabaki mara kwa mara au inabadilika kwa muda. Lakini uwezekano wa darubini na vitambuzi vya dijiti sio ukomo, ambayo inamaanisha kuwa ili kupata nadharia sahihi zaidi ya kiikolojia, inahitajika kukuza na kujenga vyombo vipya - kanuni hiyo imebaki bila kubadilika tangu kuanzishwa kwa unajimu. Ili kujenga ramani kama hiyo, miradi kadhaa imezinduliwa, kama vile Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS), ambayo ndani yake, kwa kutumia darubini ya mita 2.5 katika Kituo cha Uangalizi cha Apache cha Amerika, umbali hupimwa katika nafasi na usahihi wa hali ya juu) . Mradi wa Utafiti wa Nishati Nyeusi (DES) hukusanya na kusoma habari juu ya Galaxies milioni 300 (!), Uchunguzi unafanywa katika darubini ya mita 4 ya Victor Blanco, iliyoko Andes ya Chile. Shirika la Anga la Ulaya ESA linapanga kuzindua darubini inayozunguka ya Euclid mnamo 2020, ambayo itaturuhusu kutazama zamani na kuelewa jinsi mienendo ya upanuzi wa Ulimwengu imebadilika zaidi ya miaka bilioni kadhaa. Na kwa uzinduzi wa Darubini Kubwa ya Utafiti wa Synoptic (LSST), ambayo inajengwa kilometa chache kutoka kwa darubini ya Blanco, wataalam wa cosmolojia watakuwa na data nyingi za kipekee. Kidogo kidogo (kipenyo cha kioo - mita 8.4), lakini kwa kasi ya kutosha kwa risasi, LSST itawekwa na kamera ya kisasa ya gigapixel 3.2 ya hali ya juu, ikiruhusu kunasa sehemu nzuri ya anga mara moja. Kwa msaada wa ghala kama hiyo ya vifaa vya hali ya juu, wanasayansi wanatarajia kupima kiwango cha upanuzi wa Ulimwengu, kujua ikiwa imebadilika tangu kuibuka kwa nguvu ya giza, na kuelewa mahali pa mwisho katika muundo wa ulimwengu. Hii itaturuhusu kufikia hitimisho juu ya sio zaidi au kidogo juu ya nini kinangojea Ulimwengu katika siku zijazo na jinsi tunaweza kuendelea kuisoma. Ikiwa inapanuka kwa kiwango kinachozidi kuongezeka, kabisa kwa rehema ya nishati nyeusi, galaxi nyingi zitatupwa kutoka kwa mtazamo wa kila mmoja, na kuwaacha wanaastronomia wa siku za usoni bila kitu cha kuzingatia, isipokuwa kwa majirani wa karibu na ulimwengu unaopotea. shimo. Kuelewa asili ya nishati nyeusi , itabidi tufikirie tena dhana za kimsingi za nafasi yenyewe. Kwa muda mrefu, nafasi kati ya nyota na sayari ilizingatiwa tupu kabisa, ingawa Isaac Newton alisema kuwa ilikuwa ngumu sana kwake kufikiria jinsi mvuto unaweza kushikilia Dunia katika mzunguko wa Jua ikiwa hakuna chochote kati yao isipokuwa ombwe . Katika karne ya 20, nadharia ya uwanja wa quantum ilionyesha kuwa kwa kweli, nafasi sio tupu, lakini, badala yake, imejaa kila mahali na uwanja wa quantum. Vitalu kuu vya ujenzi vinavyounda vitu - protoni, elektroni, na chembe zingine - kimsingi ni usumbufu tu wa uwanja wa idadi. Wakati nishati ya uwanja iko kwa kiwango cha chini, nafasi inaonekana kuwa tupu. Lakini ikiwa uwanja unafadhaika, kila kitu kiko karibu na maisha, kikijaza vitu vinavyoonekana na nguvu. Mtaalam wa hisabati Luciano Boy analinganisha nafasi na uso wa maji kwenye bwawa la alpine: inakuwa dhahiri wakati upepo mwanana unapoingia, ukifunika kidimbwi na miinuko inayotetemeka. "Nafasi tupu sio tupu kweli," mwanafizikia wa Amerika John Archibald Wheeler. "Ina fizikia halisi, iliyojaa mshangao na mshangao." Nishati nyeusi inaweza kudhibitisha nguvu kubwa ya unabii wa maneno ya Wheeler. Wanasayansi wanategemea nadharia ya Einstein ya uhusiano wa jumla, karne iliyopita, kuelewa mifumo inayohusika na mfumuko wa bei unaoendelea wa ulimwengu - ambayo, kama inavyoonekana, inaendelea kuharakisha. Inafanya kazi nzuri kwa vitu vikubwa, lakini hujikwaa kwa kiwango kidogo, ambapo nadharia ya quantum inatawala mpira na mahali ambapo kidokezo kwa upanuzi wa kasi wa nafasi upo. Kuelezea nishati nyeusi, unaweza kuhitaji kitu kipya kimsingi - kitu kama nadharia ya idadi ya nafasi na mvuto. Sayansi ya kisasa inapambana na shida inayoonekana rahisi: ni nguvu ngapi - nyeusi au nyingine - iliyomo katika eneo ndogo la nafasi? Ikiwa unategemea nadharia ya hesabu kwa hesabu, matokeo yake ni makubwa sana. Na ikiwa wanajimu wanahusika katika shida hiyo, makadirio yao kulingana na uchunguzi wa nishati nyeusi itageuka kuwa ndogo sana. Tofauti kati ya nambari mbili ni ya kushangaza: 10 hadi nguvu ya 121! Hii ni moja iliyo na zero 121 - zaidi ya idadi ya nyota katika ulimwengu unaoonekana na mchanga wote kwenye sayari yetu. Huu ndio upendeleo muhimu zaidi katika historia ya sayansi, unaosababishwa na kutofautiana kati ya nadharia na uchunguzi wa ukweli. Kwa wazi, tunakosa mali muhimu ya kimsingi ya nafasi, na kwa hivyo kwa kila kitu kinachotuzunguka na ni sehemu yake - galaksi, nyota, sayari na sisi wenyewe. Wanasayansi bado hawajagundua jinsi pengo kubwa katika maarifa yetu ni kubwa.

Katika mfumo wa jua, hakuna hata sayari kumi na kuna jua moja. Galaxy ni nguzo ya mifumo ya jua. Kuna nyota karibu mia mbili bilioni kwenye galaksi hiyo. Kuna mabilioni ya galaxi katika Ulimwengu. Je! Unaelewa ulimwengu ni nini? Sisi wenyewe hatujui ni nini, na hatuwezekani kujua katika miaka bilioni ijayo. Na kadiri ujuzi wetu juu ya ulimwengu unavyozidisha - juu ya kile kinachotuzunguka na kilicho na haya yote yenyewe - watu wana maswali zaidi.

Tunapoangalia Ulimwengu, kwa sayari zake zote na nyota, galaksi na vikundi, gesi, vumbi, plasma, tunaona saini sawa kila mahali. Tunaona mistari ya ngozi ya atomiki na chafu, tunaona kuwa jambo hilo linaingiliana na aina zingine za vitu, tunaona uundaji wa nyota na kifo cha nyota, migongano, X-rays na mengi zaidi. Kuna swali dhahiri ambalo linahitaji ufafanuzi: kwa nini tunaona haya yote? Ikiwa sheria za fizikia zinaamuru ulinganifu kati ya vitu na antimatter ambayo tunazingatia, haipaswi kuwapo.

Kuangalia angani yenye nyota usiku, unajiuliza bila hiari: kuna nyota ngapi angani? Je! Kuna maisha mahali pengine, yote yalionekanaje na kuna mwisho wa yote?

Wanaastronolojia wengi wa kisayansi wana hakika kwamba ulimwengu ulizaliwa kwa sababu ya mlipuko mkubwa, karibu miaka bilioni 15 iliyopita. Mlipuko huu mkubwa, ambao huitwa "Big Bang" au "Big Impact", uliundwa kutoka kwa msongamano mkubwa wa vitu, ukatawanya gesi moto kwa njia tofauti, na ikatoa milala ya nyota, nyota na sayari. Hata vifaa vya kisasa na vipya vya angani haviwezi kufunika ulimwengu wote. Lakini teknolojia ya kisasa inaweza kupata nuru kutoka kwa nyota ambazo ziko umbali wa miaka bilioni 15 kutoka Nchini! Labda nyota hizi zimepita zamani, walizaliwa, wamezeeka na walikufa, lakini nuru kutoka kwao ilisafiri kwenda Duniani kwa miaka bilioni 15 na darubini bado inaweza kuiona.

Wanasayansi wa vizazi vingi na nchi wanajaribu kupendekeza, kuhesabu saizi ya Ulimwengu wetu, tambua kituo chake. Ilikuwa ikiaminika kuwa katikati ya ulimwengu ni sayari yetu ya Dunia. Copernicus alithibitisha kuwa hii ni Jua, lakini pamoja na ukuzaji wa maarifa na ugunduzi wa galaksi yetu ya Milky Way, ikawa wazi kuwa sio sayari yetu wala hata Jua ndio kitovu cha Ulimwengu. Ilifikiriwa kwa muda mrefu kwamba hakukuwa na galaksi zaidi ya Milky Way, lakini hii ilikataliwa.

Ukweli unaojulikana wa kisayansi unaonyesha kwamba Ulimwengu unapanuka kila wakati na kwamba anga yenye nyota ambayo tunaona, muundo wa sayari ambazo tunaona sasa, ni tofauti kabisa na mamilioni ya miaka iliyopita. Ikiwa ulimwengu unakua, basi kuna kingo. Nadharia nyingine inasema kwamba kuna ulimwengu na ulimwengu mwingine zaidi ya mipaka ya nafasi yetu.

Wa kwanza ambaye aliamua kudhibitisha umati wa Ulimwengu alikuwa Issac Newton. Baada ya kugundua sheria ya uvutano wa ulimwengu, aliamini kwamba ikiwa nafasi ingekuwa ndogo, mapema au baadaye miili yake yote itavutiwa na kuunganishwa kuwa nzima. Na kwa kuwa hii haifanyiki, basi ulimwengu hauna mipaka.

Inaonekana kwamba hii yote ni ya kimantiki na dhahiri, lakini bado Albert Einstein aliweza kuvunja uwongo huu. Aliunda mfano wake wa Ulimwengu kulingana na nadharia yake mwenyewe ya uhusiano, kulingana na ambayo Ulimwengu hauna mwisho kwa wakati, lakini ni mdogo katika nafasi. Alilinganisha na uwanja wa pande tatu au, kwa maneno rahisi, na ulimwengu wetu. Haijalishi msafiri anasafiri kote Duniani, hatawahi kufikia ukingo wake. Walakini, hii haimaanishi kuwa Dunia haina ukomo. Msafiri atarudi tu mahali alipoanzia safari yake.

Vivyo hivyo, mzururaji wa nafasi, kuanzia sayari yetu na kushinda Ulimwengu kwenye nyota, anaweza kurudi Duniani. Wakati huu tu mtembezi hatasogea kwenye uso wa pande mbili wa uwanja, lakini kando ya uso wa pande tatu wa hypersphere. Hii inamaanisha kwamba Ulimwengu una ujazo wa mwisho, na kwa hivyo idadi ndogo ya nyota na umati. Walakini, Ulimwengu hauna mipaka au kituo chochote. Einstein aliamini kuwa ulimwengu ni tuli na saizi yake haibadiliki kamwe.

Walakini, akili kubwa sio mgeni kwa udanganyifu. Mnamo 1927, mwanafizikia wetu wa Soviet Alexander Fridman alipanua sana mfano huu. Kulingana na mahesabu yake, ulimwengu sio tuli kabisa. Inaweza kupanua au mkataba kwa muda. Einstein hakukubali mara moja marekebisho kama haya, lakini kwa kupatikana kwa darubini ya Hubble, ukweli wa upanuzi wa Ulimwengu ulithibitishwa. galaxi zilizotawanyika, i.e. wakasogea mbali kutoka kwa kila mmoja.

Sasa imethibitishwa kuwa Ulimwengu unapanuka na kuongeza kasi, kwamba umejazwa na giza baridi na umri wake ni miaka bilioni 13.75. Kujua umri wa ulimwengu, unaweza kuamua saizi ya eneo lake linaloonekana. Lakini usisahau kuhusu upanuzi wa kila wakati.

Kwa hivyo, saizi ya Ulimwengu inayoonekana imegawanywa katika aina mbili. Ukubwa unaoonekana, pia huitwa radius ya Hubble (miaka ya mwanga bilioni 13.75), ambayo tumezungumza hapo juu. Na saizi halisi, inayoitwa upeo wa chembe (miaka ya nuru bilioni 45.7). Sasa nitaelezea: kwa kweli, umesikia kwamba tunapoangalia angani, tunaona zamani za nyota zingine, sayari, na sio kile kinachotokea sasa. Kwa mfano, ukiangalia Mwezi, tunaona jinsi ilivyokuwa zaidi ya sekunde iliyopita, Jua zaidi ya dakika nane zilizopita, nyota za karibu - miaka, galaxies - mamilioni ya miaka iliyopita, nk. Hiyo ni, kutoka wakati wa kuzaliwa kwa Ulimwengu, hakuna picha, i.e. mwanga haungekuwa na wakati wa kusafiri zaidi ya miaka nuru bilioni 13.75. Lakini! Usisahau juu ya ukweli wa upanuzi wa Ulimwengu. Kwa hivyo, hadi itakapomfikia mtazamaji, kitu cha Ulimwengu mchanga, ambao ulitoa mwanga huu, itakuwa sv bilioni 45.7 kutoka kwetu. miaka. Ukubwa huu ni upeo wa chembe, na ndio mpaka wa ulimwengu unaonekana.

Walakini, upeo huu wote hauonyeshi saizi halisi ya Ulimwengu. Inapanuka na ikiwa hali hii itaendelea, basi vitu vyote ambavyo tunaweza kuona sasa vitatoweka baadaye au baadaye kwenye uwanja wetu wa maono.

Kwa sasa, taa ya mbali zaidi inayozingatiwa na wanaastronomia ni mionzi ya nyuma. Hizi ni mawimbi ya zamani ya umeme ambayo yalitokea mwanzoni mwa ulimwengu. Mawimbi haya hugunduliwa kwa kutumia antena nyeti sana na moja kwa moja angani. Kuchunguza mionzi ya mabaki, wanasayansi wanaona Ulimwengu kama ilivyokuwa miaka elfu 380 baada ya Big Bang. Kwa wakati huu, Ulimwengu umepoa sana hivi kwamba uliweza kutoa picha za bure, ambazo zimenaswa leo kwa msaada wa darubini za redio. Katika siku hizo, hakukuwa na nyota au galaksi katika Ulimwengu, lakini wingu dhabiti tu la haidrojeni, heliamu na idadi ndogo ya vitu vingine. Kutoka kwa ujazo unaozingatiwa katika wingu hili, nguzo za galactic baadaye zitaundwa.

Wanasayansi bado wanajadili ikiwa kuna mipaka ya kweli, isiyoweza kutazamwa katika ulimwengu. Njia moja au nyingine, kila mtu hukusanyika katika ukomo wa Ulimwengu, lakini wanatafsiri infinity hii kwa njia tofauti kabisa. Wengine wanafikiria Ulimwengu kuwa wa anuwai, ambapo ulimwengu wetu wa "mitaa" wa pande tatu ni moja tu ya tabaka zake. Wengine wanasema kwamba ulimwengu ni mgawanyiko - ambayo inamaanisha kuwa ulimwengu wetu wa kawaida unaweza kuwa chembe ya mwingine. Usisahau kuhusu aina anuwai ya anuwai, i.e. uwepo wa idadi isiyo na mwisho ya ulimwengu mwingine nje yetu. Na kuna matoleo mengi, tofauti, ambayo idadi yake imepunguzwa tu na mawazo ya wanadamu.