จักรวาลของเรามีขนาดเท่าใด เราเห็นจักรวาลไหม

วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต E. LEVITAN สมาชิกเต็มรูปแบบของ Russian Academy of Natural Sciences

วิทยาศาสตร์กับชีวิต // ภาพประกอบ

หนึ่งในหอดูดาวดาราศาสตร์สมัยใหม่ที่ดีที่สุดคือหอดูดาวทางใต้ของยุโรป (ชิลี) ในภาพ: เครื่องมือพิเศษของหอดูดาวแห่งนี้ - กล้องโทรทรรศน์เทคโนโลยีใหม่ (NTT)

ภาพถ่ายด้านหลังกระจกหลัก 3.6 เมตรของกล้องโทรทรรศน์เทคโนโลยีใหม่

กาแล็กซีกังหัน NGC 1232 ในกลุ่มดาวเอริดานี (ห่างออกไปประมาณ 100 ล้านปีแสง) ขนาด - 200 ปีแสง

ก่อนที่คุณจะเป็นจานก๊าซขนาดใหญ่ ซึ่งอาจได้รับความร้อนถึงหลายร้อยล้านองศาเคลวิน (เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 300 ปีแสง)

คำถามที่ดูเหมือนแปลก แน่นอนว่าเรายังเห็นทางช้างเผือกและดาวดวงอื่นๆ ในจักรวาลที่อยู่ใกล้เรามากขึ้น แต่คำถามในชื่อบทความนั้นไม่ง่ายนัก ดังนั้นเราจะพยายามหาคำตอบ

ดวงอาทิตย์ที่สว่างไสวในตอนกลางวัน ดวงจันทร์ และดวงดาวที่กระจัดกระจายบนท้องฟ้ายามค่ำคืนได้ดึงดูดความสนใจของบุคคลมาโดยตลอด ตัดสินโดยภาพเขียนหิน ซึ่งจิตรกรโบราณส่วนใหญ่จับร่างของกลุ่มดาวที่เด่นชัดที่สุด แม้กระทั่งผู้คน อย่างน้อยก็เป็นคนที่อยากรู้อยากเห็นมากที่สุด มองเข้าไปในความงามอันลึกลับของท้องฟ้าเต็มไปด้วยดวงดาว และแน่นอน พวกเขาแสดงความสนใจในการขึ้นและตกของดวงอาทิตย์ ในการเปลี่ยนแปลงอย่างลึกลับของรูปลักษณ์ของดวงจันทร์ ... อาจเป็นไปได้ว่านี่คือที่มาของดาราศาสตร์ สิ่งนี้เกิดขึ้นหลายพันปีก่อนที่จะมีการเขียนขึ้น อนุเสาวรีย์เหล่านี้ได้กลายเป็นเอกสารสำหรับเราแล้ว ซึ่งเป็นเครื่องยืนยันถึงที่มาและการพัฒนาของดาราศาสตร์

ในตอนแรก เทห์ฟากฟ้าอาจเป็นเพียงวัตถุแห่งความอยากรู้อยากเห็น จากนั้นพวกเขาก็ถูกทำให้เป็นเทพ และในที่สุด พวกมันก็เริ่มช่วยเหลือผู้คน โดยทำหน้าที่เป็นเข็มทิศ ปฏิทิน และนาฬิกา เหตุผลที่จริงจังในการคิดปรัชญาเกี่ยวกับโครงสร้างที่เป็นไปได้ของจักรวาลก็คือการค้นพบ "ดาวพเนจร" (ดาวเคราะห์) ความพยายามที่จะคลี่คลายวงจรที่ไม่สามารถเข้าใจได้ซึ่งอธิบายดาวเคราะห์กับพื้นหลังของดาวฤกษ์ที่ถูกตรึงตามที่คาดคะเนได้นำไปสู่การสร้างภาพหรือแบบจำลองทางดาราศาสตร์ครั้งแรกของโลก apotheosis ของพวกเขาได้รับการพิจารณาอย่างถูกต้องว่าเป็นระบบ geocentric ของโลกของ Claudius Ptolemy (ศตวรรษที่ II) นักดาราศาสตร์โบราณพยายาม (ส่วนใหญ่ไม่ประสบความสำเร็จ) เพื่อระบุ (แต่ยังไม่ได้พิสูจน์!) สถานที่ใดที่โลกมีความสัมพันธ์กับดาวเคราะห์ทั้งเจ็ดที่รู้จักกันในขณะนั้น (สิ่งเหล่านี้ถือเป็นดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ ดาวพุธ ดาวศุกร์ ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์) และมีเพียง Nicholas Copernicus (1473-1543) เท่านั้นที่ประสบความสำเร็จในที่สุด

ปโตเลมีเรียกว่าผู้สร้าง geocentric และ Copernicus - ระบบ heliocentric ของโลก แต่โดยพื้นฐานแล้ว ระบบเหล่านี้แตกต่างกันเฉพาะในความคิดเกี่ยวกับตำแหน่งของดวงอาทิตย์และโลกที่สัมพันธ์กับดาวเคราะห์ที่แท้จริง (ดาวพุธ ดาวศุกร์ ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์) และดวงจันทร์

โดยพื้นฐานแล้ว Copernicus ค้นพบโลกในฐานะดาวเคราะห์ดวงจันทร์เข้ามาแทนที่ที่เหมาะสมในฐานะดาวเทียมของโลกและดวงอาทิตย์กลายเป็นศูนย์กลางของการหมุนเวียนของดาวเคราะห์ทั้งหมด ดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์หกดวงโคจรรอบมัน (รวมถึงโลกด้วย) นี่คือระบบสุริยะตามที่ปรากฏในศตวรรษที่ 16

ระบบดังที่เราทราบตอนนี้ยังห่างไกลจากความสมบูรณ์ อันที่จริง นอกจากดาวเคราะห์ทั้งหกที่รู้จักในชื่อโคเปอร์นิคัสแล้ว ยังรวมถึงดาวยูเรนัส ดาวเนปจูน และพลูโตด้วย หลังถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2473 และกลายเป็นว่าไม่เพียง แต่เป็นดาวเคราะห์ที่ห่างไกลที่สุดเท่านั้น แต่ยังเป็นดาวเคราะห์ที่เล็กที่สุดอีกด้วย นอกจากนี้ ระบบสุริยะยังประกอบด้วยดาวเทียมประมาณร้อยดวงของดาวเคราะห์ แถบดาวเคราะห์น้อยสองแถบ (แถบหนึ่งอยู่ระหว่างวงโคจรของดาวอังคารและดาวพฤหัสบดี อีกแถบหนึ่งซึ่งเพิ่งค้นพบเมื่อเร็ว ๆ นี้ - แถบไคเปอร์ - ในบริเวณวงโคจรของดาวเนปจูนและดาวพลูโต) และ ดาวหางหลายดวงที่มีคาบการโคจรต่างกัน สมมุติฐาน "เมฆดาวหาง" (คล้ายกับที่อยู่อาศัยของพวกมัน) เป็นไปตามการประมาณการต่างๆ ที่ระยะทางประมาณ 100-150,000 หน่วยดาราศาสตร์จากดวงอาทิตย์ ขอบเขตของระบบสุริยะได้ขยายออกไปหลายครั้งตามนั้น

ในต้นปี 2545 นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน "พูดคุย" กับสถานีอวกาศอัตโนมัติ Pioneer-10 ซึ่งเปิดตัวเมื่อ 30 ปีที่แล้วและสามารถบินออกจากดวงอาทิตย์ได้ในระยะทาง 12 พันล้านกิโลเมตร คำตอบของสัญญาณวิทยุที่ส่งมาจากโลกมาใน 22 ชั่วโมง 06 นาที (ด้วยความเร็วการแพร่กระจายของคลื่นวิทยุประมาณ 300,000 กม./วินาที) จากข้อมูลข้างต้น Pioneer-10 จะต้องบินไปยัง "ขอบเขต" ของระบบสุริยะเป็นเวลานาน (แน่นอนว่ามีเงื่อนไขค่อนข้างมาก!) จากนั้นเขาจะบินไปยังดาวที่ใกล้ที่สุดในเส้นทางของเขา Aldebaran (ดาวที่สว่างที่สุดในกลุ่มดาวราศีพฤษภ) Pioneer-10 อาจจะรีบไปที่นั่นและส่งข้อความของชาวโลกที่ฝังอยู่ในนั้นหลังจาก 2 ล้านปี ...

อย่างน้อย 70 ปีแสงแยกเราออกจากอัลเดบาราน และระยะห่างจากดาวที่อยู่ใกล้เราที่สุด (ในระบบ Centauri) คือ 4.75 ปีแสงเท่านั้น ทุกวันนี้ แม้แต่เด็กนักเรียนก็ควรรู้ว่า "ปีแสง", "พาร์เซก" หรือ "เมกะพาร์เซก" คืออะไร คำถามเหล่านี้เป็นคำถามและข้อกำหนดของดาราศาสตร์ดวงดาว ซึ่งไม่เพียงแต่ในสมัยของโคเปอร์นิคัสเท่านั้น แต่ในเวลาต่อมาแทบไม่มีเลย

สันนิษฐานว่าดวงดาวเป็นดวงสว่างที่อยู่ห่างไกล แต่ไม่รู้จักธรรมชาติของพวกมัน จริงอยู่ จอร์ดาโน บรูโน ซึ่งพัฒนาแนวคิดเกี่ยวกับโคเปอร์นิคัส เสนอแนะอย่างชาญฉลาดว่าดาวฤกษ์เป็นดวงอาทิตย์ที่อยู่ห่างไกล และอาจมีระบบดาวเคราะห์ของพวกมันเอง ความถูกต้องของส่วนแรกของสมมติฐานนี้ค่อนข้างชัดเจนในศตวรรษที่ 19 เท่านั้น และดาวเคราะห์หลายสิบดวงแรกที่อยู่รอบดาวฤกษ์อื่น ๆ ถูกค้นพบในปีสุดท้ายของศตวรรษที่ XX ที่เพิ่งสิ้นสุดไปเท่านั้น ก่อนการเกิดของดาราศาสตร์ฟิสิกส์และก่อนการนำการวิเคราะห์สเปกตรัมมาใช้กับดาราศาสตร์ เป็นไปไม่ได้เลยที่จะเข้าหาวิธีแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ต่อธรรมชาติของดาวฤกษ์ ปรากฏว่าดาวในระบบก่อนหน้าของโลกแทบไม่มีบทบาทเลย ท้องฟ้าเต็มไปด้วยดวงดาวเป็นเวทีที่ดาวเคราะห์ "แสดง" แต่พวกเขาไม่ได้คิดถึงธรรมชาติของดวงดาวโดยเฉพาะ (บางครั้งพวกเขาถูกกล่าวถึงว่าเป็น ... เกี่ยวกับ "คาร์เนชั่นสีเงิน" ที่ติดอยู่กับท้องฟ้า) . "Sphere of Stars" เป็นขอบเขตที่แปลกประหลาดของจักรวาลทั้งในระบบ geocentric และ heliocentric ของโลก แน่นอนว่าทั้งจักรวาลนั้นมองเห็นได้และสิ่งที่อยู่เหนือกว่านั้นคือ "อาณาจักรแห่งสวรรค์" ...

วันนี้เรารู้ว่าดาวเพียงส่วนเล็ก ๆ เท่านั้นที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า แถบสีขาวที่ทอดยาวไปทั่วท้องฟ้า (ทางช้างเผือก) กลายเป็นดาวฤกษ์จำนวนมากตามที่นักปรัชญากรีกโบราณคาดเดา กาลิเลโอ (ในตอนต้นของศตวรรษที่ 17) แยกแยะจุดสว่างที่สุดได้แม้จะใช้กล้องดูดาวที่ไม่สมบูรณ์ก็ตาม เมื่อขนาดของกล้องโทรทรรศน์เพิ่มขึ้นและปรับปรุงให้ดีขึ้น นักดาราศาสตร์ก็สามารถค่อยๆ เจาะเข้าไปในส่วนลึกของจักรวาลได้ ราวกับว่ากำลังสำรวจมัน แต่ไม่ชัดเจนในทันทีว่าดาวที่สังเกตในทิศทางต่างๆ ของท้องฟ้ามีส่วนเกี่ยวข้องกับดาวในทางช้างเผือก หนึ่งในคนแรกที่สามารถพิสูจน์เรื่องนี้ได้คือนักดาราศาสตร์และช่างแว่นตาชาวอังกฤษ ดับเบิลยู เฮอร์เชล ดังนั้นการค้นพบกาแลคซีของเราจึงเกี่ยวข้องกับชื่อของเขา (บางครั้งเรียกว่าทางช้างเผือก) อย่างไรก็ตาม เห็นได้ชัดว่าไม่ได้มอบให้กับมนุษย์เพียงคนเดียวเพื่อดูกาแล็กซี่ของเราอย่างครบถ้วน แน่นอนว่า การดูตำราดาราศาสตร์ก็เพียงพอแล้วเพื่อค้นหาไดอะแกรมที่ชัดเจน: มุมมองของกาแล็กซี "จากด้านบน" (ด้วยโครงสร้างก้นหอยที่แตกต่างกัน แขนประกอบด้วยดาวและสสารฝุ่นก๊าซ) และมุมมอง "จาก ด้านข้าง" (ในมุมมองนี้ เกาะดวงดาวของเรามีลักษณะคล้ายเลนส์นูนสองด้าน หากคุณไม่ลงรายละเอียดบางส่วนของโครงสร้างของส่วนตรงกลางของเลนส์นี้) แบบแผน แบบแผน... และรูปถ่ายกาแล็กซี่ของเราอย่างน้อยหนึ่งรูปอยู่ที่ไหน

กาการินเป็นมนุษย์โลกคนแรกที่เห็นโลกของเราจากนอกโลก ตอนนี้ ทุกคนคงเคยเห็นภาพถ่ายของโลกจากอวกาศ ที่ส่งมาจากแผงดาวเทียมประดิษฐ์ของโลก จากสถานีอวกาศอัตโนมัติ สี่สิบเอ็ดปีผ่านไปแล้วตั้งแต่การบินของกาการินและ 45 ปีนับตั้งแต่การเปิดตัวดาวเทียมดวงแรก - จุดเริ่มต้นของยุคอวกาศ แต่จนถึงทุกวันนี้ยังไม่มีใครรู้ว่าคนๆ หนึ่งจะมองเห็นกาแล็กซี่ได้หรือไม่ เกินขีดจำกัดของมัน ... สำหรับเรา นี่เป็นคำถามจากอาณาจักรแห่งจินตนาการ กลับมาสู่ความเป็นจริงกันเถอะ แต่ในขณะเดียวกัน โปรดนึกถึงความจริงที่ว่าเมื่อร้อยปีก่อน ความเป็นจริงในปัจจุบันอาจดูเหมือนเป็นจินตนาการที่เหลือเชื่อที่สุด

ดังนั้นระบบสุริยะและกาแล็กซีของเราจึงถูกค้นพบ โดยที่ดวงอาทิตย์เป็นหนึ่งในล้านล้านดวง (ประมาณ 6,000 ดวงสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าในทรงกลมท้องฟ้าทั้งหมด) และทางช้างเผือกเป็นส่วนหนึ่งของ กาแล็กซีเข้าสู่ทรงกลมท้องฟ้า แต่เช่นเดียวกับในศตวรรษที่ 16 ที่มนุษย์โลกตระหนักว่าดวงอาทิตย์ของเราเป็นดาวฤกษ์ที่ธรรมดาที่สุด ตอนนี้เรารู้แล้วว่ากาแล็กซีของเราเป็นหนึ่งในดาราจักรอื่นอีกมากมายที่ค้นพบในขณะนี้ ในหมู่พวกเขา เช่นเดียวกับในโลกแห่งดวงดาว มีดาราจักรขนาดยักษ์และดาวแคระ ดาราจักร "ธรรมดา" และ "ผิดปกติ" ซึ่งค่อนข้างสงบและมีความกระตือรือร้นอย่างมาก พวกเขาอยู่ห่างไกลจากเรามาก แสงที่อยู่ใกล้ที่สุดพุ่งเข้ามาหาเราเกือบสองล้านสามแสนปี แต่เราสามารถเห็นกาแลคซีแห่งนี้ได้ด้วยตาเปล่า มันอยู่ในกลุ่มดาวแอนโดรเมดา นี่คือดาราจักรชนิดก้นหอยขนาดใหญ่มาก ซึ่งคล้ายกับดาราจักรของเรา ดังนั้นภาพถ่ายของดาราจักรจึง "ชดเชย" ในระดับหนึ่งเนื่องจากไม่มีภาพถ่ายกาแล็กซีของเรา

กาแล็กซีที่ค้นพบเกือบทั้งหมดสามารถเห็นได้ในภาพถ่ายที่ถ่ายด้วยกล้องโทรทรรศน์ยักษ์บนพื้นดินสมัยใหม่หรือกล้องโทรทรรศน์อวกาศเท่านั้น การใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุและอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์วิทยุช่วยเสริมข้อมูลออปติคัลอย่างมีนัยสำคัญ ดาราศาสตร์วิทยุและดาราศาสตร์เอ็กซ์เรย์นอกบรรยากาศได้เปิดม่านความลับของกระบวนการที่เกิดขึ้นในนิวเคลียสของดาราจักรและในควาซาร์ (วัตถุที่อยู่ห่างไกลที่สุดในจักรวาลของเราที่เรารู้จักในปัจจุบันนี้ แทบจะแยกไม่ออกจากดวงดาวในภาพถ่ายที่ถ่ายด้วยกล้องโทรทรรศน์ออปติคอล ).

ในโลกขนาดใหญ่ที่ใหญ่โตและซ่อนเร้นในทางปฏิบัติ (หรือในเมตากาแล็กซี่) เป็นไปได้ที่จะค้นพบกฎเกณฑ์และคุณสมบัติที่สำคัญของมัน: การขยายตัว โครงสร้างขนาดใหญ่ ทั้งหมดนี้ค่อนข้างชวนให้นึกถึงอีกจักรวาลหนึ่งที่เปิดกว้างอยู่แล้วและส่วนใหญ่ยังไม่คลี่คลาย พวกเขาศึกษาอย่างใกล้ชิดกับเรา แต่ยังรวมถึงหน่วยการสร้างที่มองไม่เห็นของจักรวาล (อะตอม, ฮาดรอน, โปรตอน, นิวตรอน, มีซอน, ควาร์ก) เมื่อได้เรียนรู้โครงสร้างของอะตอมและรูปแบบของปฏิสัมพันธ์ของเปลือกอิเล็กตรอนแล้ว นักวิทยาศาสตร์ได้ "ฟื้นฟู" ตารางธาตุของ D. I. Mendeleev อย่างแท้จริง

สิ่งที่สำคัญที่สุดคือคน ๆ หนึ่งสามารถค้นพบและรับรู้โลกที่มีระดับต่างๆ (mega-world และ micro-world) ที่เขาไม่ได้รับรู้โดยตรง

ในบริบทนี้ ดาราศาสตร์ฟิสิกส์และจักรวาลวิทยาดูเหมือนจะไม่เกิดขึ้นจริง แต่ที่นี่เรากำลังเข้าใกล้สิ่งที่น่าสนใจที่สุด

"ม่าน" ของกลุ่มดาวที่รู้จักกันมานานได้เปิดออกแล้ว โดยถือเป็นความพยายามครั้งสุดท้ายของ "ศูนย์กลาง" ของเรา: geocentrism, heliocentrism, galaxy centrism ตัวเราเอง ก็เหมือนกับโลกของเรา เช่นเดียวกับระบบสุริยะ เหมือนกับกาแล็กซี่ เป็นเพียง "อนุภาค" ที่ไม่อาจจินตนาการได้ในแง่ของขนาดในชีวิตประจำวันและความซับซ้อนของโครงสร้างของจักรวาล ที่เรียกว่า "เมตากาแล็กซี" ประกอบด้วยกาแล็กซีหลายระบบที่มีความซับซ้อนต่างกัน (ตั้งแต่ "ดับเบิ้ล" ไปจนถึงกระจุกและซูเปอร์คลัสเตอร์) เห็นด้วยว่าในขณะเดียวกัน การตระหนักรู้ถึงขนาดอันไม่มีนัยสำคัญของตนเองในโลกมหึมาอันกว้างใหญ่นั้น ไม่ได้ทำให้บุคคลอับอายขายหน้า แต่ในทางกลับกัน เป็นการยกระดับพลังแห่งจิตใจของเขา ซึ่งสามารถค้นพบทั้งหมดนี้และเข้าใจสิ่งที่เป็น ค้นพบก่อนหน้านี้

ดูเหมือนว่าถึงเวลาที่จะต้องสงบสติอารมณ์ลงแล้ว เนื่องจากภาพสมัยใหม่ของโครงสร้างและวิวัฒนาการของเมตากาแล็กซีได้ถูกสร้างขึ้นในแง่ทั่วไป อย่างไรก็ตาม ประการแรก มันมีพื้นฐานใหม่ๆ มากมายที่เราไม่เคยรู้จักมาก่อน และประการที่สอง เป็นไปได้ว่านอกเหนือจากเมตากาแล็กซีของเราแล้ว ยังมีจักรวาลขนาดเล็กอื่นๆ ที่สร้างจักรวาลขนาดใหญ่ที่ยังคงเป็นสมมุติฐาน...

บางทีนี่อาจคุ้มค่าที่จะหยุดตอนนี้ เพราะตอนนี้เราจะจัดการกับจักรวาลของเราอย่างที่พวกเขาพูด ความจริงก็คือในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 ดาราศาสตร์ได้นำเสนอเรื่องดาราศาสตร์ด้วยความประหลาดใจอย่างมาก

ผู้ที่มีความสนใจในประวัติศาสตร์ฟิสิกส์รู้ว่าในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 นักฟิสิกส์ผู้ยิ่งใหญ่บางคนดูเหมือนกับว่างานไททานิคของพวกเขาจบลงแล้ว เพราะทุกสิ่งที่สำคัญในวิทยาศาสตร์นี้ได้ถูกค้นพบและสำรวจแล้ว จริงอยู่ที่ "เมฆ" แปลก ๆ สองสามก้อนยังคงอยู่บนขอบฟ้า แต่มีเพียงไม่กี่คนที่คิดว่าในไม่ช้าพวกเขาจะ "กลายเป็น" ทฤษฎีสัมพัทธภาพและกลศาสตร์ควอนตัม ... มีสิ่งนี้สำหรับดาราศาสตร์หรือไม่?

มีความเป็นไปได้ค่อนข้างมากเพราะจักรวาลของเราซึ่งสังเกตด้วยพลังทั้งหมดของเครื่องมือทางดาราศาสตร์สมัยใหม่และดูเหมือนว่ามีการศึกษาอย่างละเอียดถี่ถ้วนแล้วอาจกลายเป็นเพียงส่วนปลายของภูเขาน้ำแข็งสากล ที่เหลือมันอยู่ที่ไหน? สมมติฐานที่กล้าหาญเช่นนี้เกี่ยวกับการดำรงอยู่ของสิ่งอื่นที่ใหญ่โต วัตถุ และมาแต่นี้ไม่เคยทราบได้อย่างไร?

ให้เรากลับมาที่ประวัติศาสตร์ดาราศาสตร์อีกครั้ง หนึ่งในหน้าชัยชนะคือการค้นพบดาวเนปจูน "ที่ปลายปากกา" อิทธิพลโน้มถ่วงของมวลบางส่วนที่มีต่อการเคลื่อนที่ของดาวยูเรนัสทำให้นักวิทยาศาสตร์นึกถึงการมีอยู่ของดาวเคราะห์ที่ยังไม่รู้จัก ทำให้นักคณิตศาสตร์ที่มีความสามารถระบุตำแหน่งของมันในระบบสุริยะได้ จากนั้นจึงบอกนักดาราศาสตร์ว่าจะมองหาดาวดวงนั้นที่ไหนในทรงกลมท้องฟ้า . และในอนาคต แรงโน้มถ่วงทำให้นักดาราศาสตร์ได้รับบริการที่คล้ายคลึงกัน ช่วยในการค้นพบวัตถุที่ "แปลกประหลาด" ต่างๆ เช่น ดาวแคระขาว หลุมดำ ดังนั้นตอนนี้ การศึกษาการเคลื่อนที่ของดาวในดาราจักรและดาราจักรในกระจุกของพวกมัน ทำให้นักวิทยาศาสตร์สรุปได้ว่ามีสสารลึกลับที่มองไม่เห็น ("ความมืด") (หรือบางทีอาจเป็นสสารบางรูปแบบที่เราไม่รู้จัก) และแหล่งสำรอง ของ "สาร" นี้จะต้องมีขนาดมหึมา

ตามการประมาณการที่ทะเยอทะยานที่สุด ทุกสิ่งที่เราสังเกตและคำนึงถึงในจักรวาล (ดาว คอมเพล็กซ์ฝุ่นก๊าซ ดาราจักร ฯลฯ) มีเพียง 5 เปอร์เซ็นต์ของมวลที่ "ควรเป็น" ตามการคำนวณตามกฎหมาย ของแรงโน้มถ่วง 5 เปอร์เซ็นต์เหล่านี้รวมถึงเมกะเวิร์ลทั้งหมดที่เรารู้จัก ตั้งแต่เม็ดฝุ่นและอะตอมไฮโดรเจนที่พบได้ทั่วไปในอวกาศไปจนถึงกระจุกดาราจักรขนาดใหญ่ นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์บางคนรวมถึงที่นี่แม้แต่นิวตริโนที่เจาะทะลุได้ทั้งหมด โดยเชื่อว่าแม้จะมีมวลพักเพียงเล็กน้อย นิวตริโนด้วยจำนวนนับไม่ถ้วนของพวกมันก็ยังมีส่วนทำให้ร้อยละ 5 เท่ากัน

แต่บางที "สสารที่มองไม่เห็น" (หรืออย่างน้อยก็ส่วนหนึ่งของมัน กระจายอย่างไม่สม่ำเสมอในอวกาศ) เป็นมวลของดาวหรือกาแลคซีที่สูญพันธุ์ไปแล้ว หรือวัตถุในอวกาศที่มองไม่เห็นอย่างเช่น หลุมดำ? ในระดับหนึ่ง สมมติฐานดังกล่าวก็สมเหตุสมผล แม้ว่าจะขาดไป 95 เปอร์เซ็นต์ (หรือตามการประมาณการอื่นๆ 60-70 เปอร์เซ็นต์) ก็ไม่สามารถประกอบขึ้นได้ นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์และนักจักรวาลวิทยาถูกบังคับให้ต้องแยกแยะความเป็นไปได้อื่น ๆ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นสมมติฐาน แนวคิดพื้นฐานที่สุดมาจากข้อเท็จจริงที่ว่าส่วนสำคัญของ "มวลที่ซ่อนอยู่" คือ "สสารมืด" ซึ่งประกอบด้วยอนุภาคมูลฐานที่เราไม่รู้จัก

การวิจัยเพิ่มเติมในสาขาฟิสิกส์จะแสดงให้เห็นว่าอนุภาคมูลฐานใด นอกเหนือจากอนุภาคที่ประกอบด้วยควาร์ก (แบริออน มีซอน ฯลฯ) หรือไม่มีโครงสร้าง (เช่น มิวออน) ที่มีอยู่ในธรรมชาติ การไขปริศนานี้น่าจะง่ายกว่าถ้าเรารวมพลังของนักฟิสิกส์ นักดาราศาสตร์ นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ และนักจักรวาลวิทยาเข้าด้วยกัน มีความหวังมากมายกับข้อมูลที่สามารถรับได้ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าในกรณีที่การเปิดตัวยานอวกาศเฉพาะทางที่ประสบความสำเร็จ ตัวอย่างเช่น มีการวางแผนที่จะเปิดตัวกล้องโทรทรรศน์อวกาศ (เส้นผ่านศูนย์กลาง 8.4 เมตร) จะสามารถลงทะเบียนกาแลคซีจำนวนมากได้ (ถึงขนาด 28 เราจำได้ว่าแสงที่สว่างถึงขนาดที่ 6 สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า) และสิ่งนี้จะช่วยให้เราสามารถสร้างแผนที่การกระจายของ " มวลที่ซ่อนอยู่" ทั่วท้องฟ้า ข้อมูลบางอย่างสามารถดึงออกมาจากการสังเกตการณ์บนพื้นดินได้ เนื่องจาก "สสารที่ซ่อนอยู่" ซึ่งมีแรงโน้มถ่วงสูง ควรหักเหแสงที่มายังเราจากกาแล็กซีและควาซาร์ที่อยู่ห่างไกล การประมวลผลภาพของแหล่งกำเนิดแสงดังกล่าวบนคอมพิวเตอร์ทำให้สามารถลงทะเบียนและประเมินมวลแรงโน้มถ่วงที่มองไม่เห็นได้ มีการสำรวจส่วนต่างๆ ของท้องฟ้าประเภทนี้แล้ว (ดูบทความโดยนักวิชาการ N. Kardashev "จักรวาลวิทยาและปัญหาของ SETI" ซึ่งตีพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้ในวารสารทางวิทยาศาสตร์ยอดนิยมของรัฐสภาแห่งรัสเซีย Academy of Sciences "โลกและจักรวาล", 2002, ฉบับที่ 4)

โดยสรุป ให้เรากลับไปที่คำถามที่กำหนดไว้ในชื่อบทความนี้ ดูเหมือนว่าหลังจากทั้งหมดที่กล่าวมานั้นแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะให้คำตอบในเชิงบวกอย่างมั่นใจ ... วิทยาศาสตร์ที่เก่าแก่ที่สุดในวิทยาศาสตร์ที่เก่าแก่ที่สุด - ดาราศาสตร์เพิ่งเริ่มต้น

ในระบบสุริยะมีดาวเคราะห์ไม่ถึงสิบดวงและมีดวงอาทิตย์เพียงดวงเดียว กาแล็กซี่คือกลุ่มของระบบสุริยะ มีดาวฤกษ์ประมาณสองแสนล้านดวงในกาแลคซี มีกาแลคซีหลายพันล้านแห่งในจักรวาล เข้าใจไหมว่าจักรวาลคืออะไร? เราเองก็ไม่รู้ว่ามันคืออะไร และเราไม่น่าจะค้นพบในอีกพันล้านปีข้างหน้า และยิ่งความรู้ของเราเกี่ยวกับจักรวาลเพิ่มขึ้น - เกี่ยวกับสิ่งที่อยู่รอบตัวเราและบรรจุอยู่ในตัวมันเอง - ผู้คนยิ่งมีคำถามมากขึ้นเท่านั้น

เมื่อเรามองดูจักรวาล ดาวเคราะห์และดาวฤกษ์ กาแล็กซีและกระจุกดาวทั้งหมดของมัน ก๊าซ ฝุ่น พลาสมา เราจะเห็นลายเซ็นเดียวกันทุกที่ เราเห็นเส้นการดูดซึมและการปล่อยอะตอม เราเห็นสสารมีปฏิสัมพันธ์กับสสารรูปแบบอื่น เราเห็นการก่อตัวดาวและการตายของดาว การชนกัน รังสีเอกซ์ และอื่นๆ อีกมากมาย มีคำถามที่ชัดเจนที่ต้องอธิบาย: ทำไมเราจึงเห็นทั้งหมดนี้ หากกฎฟิสิกส์กำหนดความสมมาตรระหว่างสสารและปฏิสสารที่เราสังเกตไม่ควรมีอยู่

จักรวาล

จักรวาล

พจนานุกรมสารานุกรมปรัชญา. 2010 .

V. มีความหลากหลายอย่างไม่สิ้นสุดในรูปแบบของการดำรงอยู่และการเคลื่อนที่ของสสาร สสารไม่ได้เกิดขึ้นและไม่ถูกทำลาย แต่ผ่านจากรูปแบบหนึ่งไปยังอีกรูปแบบหนึ่งเท่านั้น ดังนั้นจึงเป็นไปโดยพลการและอุดมคติอย่างสมบูรณ์ เป็นทฤษฎีการสร้างสสารอย่างต่อเนื่องจาก "ไม่มีอะไร" (F. Hoyle แบบจำลองใหม่สำหรับจักรวาลที่กำลังขยายตัวในวารสาร "Monthly Notices of the Royal Astron. Soc", L., 1948, v. 108; H . บอนได, จักรวาลวิทยา, 1952).

ความหลากหลายของรูปแบบวัสดุในอนันต์ V. นำไปสู่ข้อสรุปว่าอินทรีย์ ในฐานะที่เป็นรูปแบบหนึ่งของการดำรงอยู่ของสสาร ไม่ได้เป็นสมบัติของโลกของเราเท่านั้น แต่เกิดขึ้นทุกที่ที่สิ่งที่เกี่ยวข้องถูกเพิ่มเข้าไป

เหล่านี้เป็นหลัก คุณสมบัติของ V. ซึ่งไม่เพียงแต่มีทางกายภาพแต่ยังมีขนาดใหญ่ ความหมาย. ในข้อสรุปทั่วไปส่วนใหญ่ วิทยาศาสตร์ของโครงสร้างของสงครามมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับปรัชญา จึงเป็นอุดมการณ์อันดุเดือด , ดำเนินการในประเด็นของโครงสร้างและการพัฒนาของ V.

การปฏิเสธอินฟินิตี้ของ V. ในอวกาศและเวลาโดยนักวิทยาศาสตร์จำนวนหนึ่งนั้นไม่ได้เกิดจากอิทธิพลของอุดมคติเท่านั้น บรรยากาศทางจิตวิญญาณซึ่งพวกเขาตั้งอยู่ แต่ด้วยความพยายามที่ไม่ประสบความสำเร็จในการสร้าง V ที่ไม่มีที่สิ้นสุดที่สอดคล้องกันโดยอิงจากข้อมูลการสังเกตทั้งหมดที่เรารู้จัก การรับรู้ในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่งหรืออีกรูปแบบหนึ่งของความจำกัดของ V. โดยพื้นฐานแล้วเป็นการปฏิเสธที่จะแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญที่สุด การเปลี่ยนจากตำแหน่งของวิทยาศาสตร์ไปเป็นตำแหน่งของศาสนา ในวิภาษวิธีนี้ วัตถุนิยมพิสูจน์ V. ในอวกาศและเวลากระตุ้นการพัฒนาวิทยาศาสตร์ต่อไปโดยระบุเส้นทางหลักสำหรับการพัฒนาทฤษฎี

คำถามเกี่ยวกับความจำกัดหรือความไม่มีที่สิ้นสุดของ V. ไม่ใช่แค่วิทยาศาสตร์ธรรมชาติเท่านั้น ในตัวมันเองการสะสมของเชิงประจักษ์ วัสดุและคณิตศาสตร์ของมัน การประมวลผลภายในกรอบของแผนกใดแผนกหนึ่งเท่านั้น วิทยาศาสตร์ยังไม่สามารถให้คำตอบที่ละเอียดถี่ถ้วนและมีเหตุผลสำหรับคำถามที่ตั้งไว้ ปรัชญาเป็นวิธีที่เพียงพอที่สุดในการแก้ปัญหานี้ บนพื้นฐานของความสำเร็จของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติทั้งหมดและรากฐานที่มั่นคงของวัตถุนิยมวิภาษวิธี กระบวนการ. ภาษาถิ่นมาก่อนที่นี่ การพัฒนาแนวคิดเรื่องอนันต์ความยากลำบากในการดำเนินงานของแหลมไครเมียนั้นไม่เพียง แต่รู้สึกได้เท่านั้น แต่ยังรวมถึงวิทยาศาสตร์อื่น ๆ ด้วย

ดังนั้นคุณสมบัติทั่วไปของ V. ลักษณะกาลอวกาศทำให้เกิดปัญหาอย่างมาก แต่การพัฒนาทางวิทยาศาสตร์ตลอดพันปีทำให้เราเชื่อว่าปัญหานี้เกิดขึ้นได้บนเส้นทางของการตระหนักถึงความไม่มีที่สิ้นสุดของ V. ในอวกาศและเวลาเท่านั้น โดยทั่วไป การแก้ปัญหาดังกล่าวมาจากวัตถุนิยมวิภาษวิธี อย่างไรก็ตาม การสร้างแนวคิดที่มีเหตุผลและสอดคล้องกันของ V. ในภาพรวม โดยคำนึงถึงกระบวนการที่สังเกตทั้งหมด เป็นเรื่องสำหรับอนาคต

ย่อ: Engels F. , Dialectic of nature, M. , 1955 ของเขาเอง, Anti-Dühring, M. , 2500; Lenin V.I. , วัตถุนิยม i, Soch., 4th ed., vol. 14; Blazhko S. N. , หลักสูตรดาราศาสตร์ทั่วไป, M. , 1947; Polak I.F., หลักสูตรดาราศาสตร์ทั่วไป, 7th ed., M. , 1955; Parenago P. P., หลักสูตรดาราศาสตร์ดาว, ฉบับที่ 3, M. , 1954; Eigenson M. S. , Big Universe, M.–L. , 1936; Fesenkov V. G. , แนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับจักรวาล, M.–L. , 1949; Agekyan T. A. , Star Universe, M. , 1955; Lyttleton R. A. จักรวาลสมัยใหม่ L., ; Howle F., พรมแดนของดาราศาสตร์, Melb., ; โธมัส โอ. ดาราศาสตร์. Tatsachen และ Probleme, 7 Aufl., Salzburg-Stuttgart, .

ก. โบวิน. มอสโก

สารานุกรมปรัชญา. ใน 5 เล่ม - ม.: สารานุกรมโซเวียต. แก้ไขโดย F.V. Konstantinov. 1960-1970 .

จักรวาล

จักรวาล (จากภาษากรีก "oecumene" - โลกที่มีคนอาศัยอยู่) - "ทุกสิ่งที่มีอยู่", "โลกทั้งโลก", "จำนวนทั้งสิ้นของทุกสิ่ง"; ความหมายของคำศัพท์เหล่านี้ไม่ชัดเจนและถูกกำหนดโดยบริบทของแนวคิด แนวคิดของ "จักรวาล" อย่างน้อยมีสามระดับ

1. จักรวาลในฐานะปรัชญามีความหมายใกล้เคียงกับแนวคิดของ "จักรวาล" หรือ "โลก": "โลกวัตถุ" "สิ่งมีชีวิตที่สร้างขึ้น" ฯลฯ มีบทบาทสำคัญในปรัชญายุโรป ภาพของจักรวาลในปรัชญาอภิปรัชญาถูกรวมอยู่ในรากฐานทางปรัชญาของการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ของจักรวาล

2. จักรวาลในจักรวาลวิทยาทางกายภาพหรือจักรวาลโดยรวมเป็นเป้าหมายของการประมาณค่าจักรวาลวิทยา ตามความหมายดั้งเดิม มันเป็นระบบทางกายภาพที่ครอบคลุม ไม่จำกัด และมีเอกลักษณ์เฉพาะตัว ("จักรวาลถูกตีพิมพ์เป็นฉบับเดียว" - A. Poincaré); โลกมองจากมุมมองทางกายภาพและทางดาราศาสตร์ (AL Zelmanov) ทฤษฎีและแบบจำลองต่างๆ ของจักรวาลพิจารณาจากมุมมองนี้ว่าไม่เท่าเทียมกันกับต้นฉบับเดียวกัน จักรวาลโดยรวมดังกล่าวได้รับการพิสูจน์ในรูปแบบต่างๆ: 1) โดยอ้างอิงถึง "ข้อสันนิษฐานของการคาดคะเน": จักรวาลวิทยาอ้างว่าเป็นตัวแทนในระบบความรู้อย่างแม่นยำโดยแนวคิดหมายถึงโลกทั้งโลกที่ครอบคลุมและจนกว่าจะพิสูจน์สิ่งที่ตรงกันข้าม การเรียกร้องเหล่านี้ควรได้รับการยอมรับอย่างครบถ้วน 2) จักรวาลตามหลักเหตุผลถูกกำหนดให้เป็นทั้งโลกที่ครอบคลุม และจักรวาลอื่นไม่สามารถดำรงอยู่ได้ด้วยคำนิยาม ฯลฯ จักรวาลวิทยาแบบคลาสสิกของนิวโทเนียนได้สร้างจักรวาลที่ไม่มีที่สิ้นสุดในอวกาศและเวลา และอนันต์ถือเป็นสมบัติของเอกภพ เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าเอกภพที่เป็นเนื้อเดียวกันอนันต์ของนิวตัน "ทำลาย" วัตถุโบราณ อย่างไรก็ตาม ภาพทางวิทยาศาสตร์และปรัชญาของจักรวาลยังคงดำรงอยู่ร่วมกันในวัฒนธรรม จักรวาลของนิวตันทำลายภาพลักษณ์ของจักรวาลโบราณในแง่ที่ว่ามันแยกมนุษย์ออกจากจักรวาลและแม้กระทั่งต่อต้านพวกเขา

ในจักรวาลวิทยาเชิงสัมพัทธภาพที่ไม่ใช่แบบคลาสสิก ทฤษฎีของจักรวาลถูกสร้างขึ้นครั้งแรก คุณสมบัติของมันก็แตกต่างไปจากของนิวตันอย่างสิ้นเชิง ตามทฤษฎีของจักรวาลที่กำลังขยายตัวซึ่งพัฒนาโดยฟรีดแมน จักรวาลโดยรวมสามารถเป็นได้ทั้งแบบมีขอบเขตและไม่มีที่สิ้นสุดในอวกาศ แต่ในเวลาใด ๆ ก็มีขอบเขตจำกัด นั่นคือ มันมีจุดเริ่มต้น เอ. เอ. ฟริดแมนเชื่อว่าโลกหรือจักรวาลเป็นวัตถุของจักรวาลวิทยา “แคบกว่าและเล็กกว่าจักรวาลของปราชญ์อย่างเป็นอนันต์” ในทางตรงกันข้าม นักจักรวาลวิทยาส่วนใหญ่ บนพื้นฐานของหลักการของเอกภาพ ระบุแบบจำลองของจักรวาลที่กำลังขยายตัวด้วยเมตากาแล็กซีของเรา การขยายตัวครั้งแรกของเมตากาแล็กซีถือเป็น "จุดเริ่มต้นของทุกสิ่ง" จากมุมมองของนักสร้างสรรค์ - ในฐานะ "การสร้างโลก" นักจักรวาลวิทยาเชิงสัมพัทธภาพบางคน พิจารณาความสม่ำเสมอว่าเป็นการทำให้เข้าใจง่ายที่พิสูจน์ได้ไม่เพียงพอ ถือว่าจักรวาลเป็นระบบทางกายภาพที่ครอบคลุมซึ่งมีสเกลที่ใหญ่กว่าเมตากาแล็กซี และเมตากาแล็กซีเป็นเพียงส่วนหนึ่งของเอกภพเท่านั้น

จักรวาลวิทยาเชิงสัมพัทธภาพได้เปลี่ยนภาพลักษณ์ของจักรวาลในภาพรวมทางวิทยาศาสตร์ของโลกอย่างสิ้นเชิง ในแง่ของอุดมการณ์ เธอกลับไปสู่ภาพของจักรวาลโบราณในแง่ที่ว่าเธอเชื่อมโยงมนุษย์กับจักรวาล (ที่กำลังพัฒนา) อีกครั้ง ขั้นตอนต่อไปในทิศทางนี้คือจักรวาลวิทยา แนวทางสมัยใหม่ในการตีความจักรวาลโดยรวมนั้นมีพื้นฐานมาจากความแตกต่างระหว่างแนวคิดเชิงปรัชญาของโลกและจักรวาลในฐานะที่เป็นวัตถุของจักรวาลวิทยา ประการที่สอง แนวคิดนี้มีความสัมพันธ์กัน กล่าวคือ ขอบเขตมีความสัมพันธ์กับขั้นตอนของความรู้ ทฤษฎีจักรวาลวิทยา หรือแบบจำลอง - ในภาษาศาสตร์ล้วนๆ (โดยไม่คำนึงถึงสถานะวัตถุ) หรือในแง่วัตถุ จักรวาลถูกตีความว่าเป็น "เหตุการณ์ที่ใหญ่ที่สุดที่กฎทางกายภาพของเราสามารถนำมาใช้ อนุมานไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง" หรือ "ถือได้ว่าเกี่ยวข้องกับเราทางกายภาพ" (G. Bondy)

การพัฒนาแนวทางนี้เป็นแนวคิดตามที่จักรวาลในจักรวาลวิทยาคือ "ทุกสิ่งที่มีอยู่" ไม่ใช่ในแง่สัมบูรณ์บางอย่าง แต่จากมุมมองของทฤษฎีจักรวาลวิทยาที่กำหนดเท่านั้น นั่นคือระบบทางกายภาพที่มีขนาดและระเบียบที่ยิ่งใหญ่ที่สุด ซึ่งตามมาจากระบบความรู้ทางกายภาพบางระบบ สิ่งนี้สัมพันธ์กันและชั่วครู่ของโลกเมกะโลกที่รู้จัก ซึ่งกำหนดโดยความเป็นไปได้ของการอนุมานของระบบความรู้ทางกายภาพ ภายใต้จักรวาลโดยรวม ไม่ใช่ว่าทุกกรณีจะหมายถึง "ต้นฉบับ" แบบเดียวกัน ในทางตรงกันข้าม ทฤษฎีที่แตกต่างกันสามารถมีต้นฉบับที่แตกต่างกันเป็นวัตถุ นั่นคือ ระบบทางกายภาพของลำดับและขนาดที่แตกต่างกันของลำดับชั้นโครงสร้าง แต่การอ้างสิทธิ์ทั้งหมดเพื่อเป็นตัวแทนของโลกที่ครอบคลุมทั้งหมดในแง่สัมบูรณ์ยังคงไม่มีมูล เมื่อตีความจักรวาลในจักรวาลวิทยา เราควรแยกระหว่างสิ่งที่อาจเป็นไปได้และมีอยู่จริง สิ่งที่วันนี้ถือว่าไม่มีอยู่จริง พรุ่งนี้อาจเข้าสู่สาขาการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ จะกลายเป็นมีจริง (จากมุมมองของฟิสิกส์) และจะรวมอยู่ในความเข้าใจของเราเกี่ยวกับจักรวาล

ดังนั้น หากทฤษฎีของจักรวาลที่กำลังขยายตัวอธิบายเมตากาแล็กซี่ของเราเป็นหลัก ทฤษฎีที่ได้รับความนิยมมากที่สุดของจักรวาลพองตัว ("พอง") ในจักรวาลวิทยาสมัยใหม่จะแนะนำแนวคิดของชุดของ "จักรวาลอื่น" (หรือในแง่ของเชิงประจักษ์ ภาษา วัตถุนอกระบบอภิมหาดาราจักร) ที่มีคุณสมบัติแตกต่างกันในเชิงคุณภาพ ทฤษฎีเงินเฟ้อจึงตระหนักถึงการละเมิดหลักการความสม่ำเสมอของจักรวาลและแนะนำหลักการของความหลากหลายที่ไม่สิ้นสุดของจักรวาลที่เพิ่มเติมในแง่ของความหมาย จำนวนทั้งสิ้นของจักรวาลเหล่านี้ I. S. Shklovsky เสนอให้เรียกว่า "Metauniverse" ในรูปแบบเฉพาะ จักรวาลวิทยาเงินเฟ้อฟื้นขึ้นมา ดังนั้น แนวคิดเรื่องอินฟินิตี้ของจักรวาล (Metauniverse) ว่าเป็นความหลากหลายที่ไม่สิ้นสุด วัตถุอย่างเมตากาแล็กซีมักถูกเรียกว่า "จักรวาลขนาดเล็ก" ในจักรวาลวิทยาแบบพองตัว Miniverses เกิดขึ้นจากความผันผวนตามธรรมชาติของสุญญากาศทางกายภาพ จากมุมมองนี้เองที่ช่วงเวลาเริ่มต้นของการขยายตัวของจักรวาลของเรา นั่นคือเมตากาแล็กซี ไม่จำเป็นต้องถือเป็นการเริ่มต้นอย่างแท้จริงของทุกสิ่ง นี่เป็นเพียงช่วงเวลาเริ่มต้นของวิวัฒนาการและการจัดระเบียบตนเองของระบบอวกาศระบบใดระบบหนึ่ง ในบางรุ่นของจักรวาลวิทยาควอนตัม แนวความคิดของจักรวาลมีความเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับการมีอยู่ของผู้สังเกตการณ์ ("หลักการมีส่วนร่วม") “การสร้างผู้สังเกตการณ์-ผู้เข้าร่วมในช่วงเวลาจำกัดของการดำรงอยู่นั้นไม่สามารถทำได้

หากจักรวาลของเราไม่ขยายตัวและความเร็วของแสงเข้าใกล้อนันต์ คำถาม “เราจะเห็นทั้งจักรวาลไหม” หรือ "เราจะมองเห็นจักรวาลได้ไกลแค่ไหน" จะไม่สมเหตุสมผล เราจะ "มีชีวิตอยู่" จะได้เห็นทุกสิ่งที่เกิดขึ้นในทุกมุมของอวกาศ

แต่อย่างที่คุณทราบ ความเร็วของแสงมีจำกัด และจักรวาลของเรากำลังขยายตัว และมันก็เพิ่มขึ้นด้วยความเร่ง หากอัตราการขยายเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง แสดงว่ามีบริเวณที่หลบหนีจากเราด้วยความเร็ว superluminal ซึ่งตามตรรกะแล้วเราไม่สามารถมองเห็นได้ แต่สิ่งนี้เป็นไปได้อย่างไร? สิ่งนี้ไม่ขัดแย้งกับทฤษฎีสัมพัทธภาพหรือ ในกรณีนี้ ไม่ใช่ เพราะท้ายที่สุด พื้นที่เองก็กำลังขยายตัว และวัตถุที่อยู่ภายในนั้นก็ยังคงมีความเร็วแสงน้อย เพื่อความชัดเจน เราสามารถจินตนาการว่าจักรวาลของเราเป็นบอลลูน และปุ่มที่ติดอยู่กับบอลลูนจะทำหน้าที่เป็นกาแล็กซี พยายามขยายบอลลูน: กาแล็กซีปุ่มจะเริ่มเคลื่อนตัวออกห่างจากคุณพร้อมกับการขยายพื้นที่ของจักรวาลบอลลูน แม้ว่าความเร็วของกาแล็กซีปุ่มจะยังคงเป็นศูนย์

ปรากฎว่าจะต้องมีพื้นที่ภายในซึ่งมีวัตถุหนีจากเราด้วยความเร็วที่ต่ำกว่าความเร็วแสงและการแผ่รังสีที่เราสามารถแก้ไขได้ในกล้องโทรทรรศน์ของเรา บริเวณนี้เรียกว่า ทรงกลมฮับเบิล. มันจบลงด้วยขอบเขตที่ความเร็วของการกำจัดกาแลคซีที่อยู่ห่างไกลจะตรงกับความเร็วของโฟตอนของพวกมันที่บินไปในทิศทางของเรา (กล่าวคือ ความเร็วของแสง) พรมแดนนี้เรียกว่า อนุภาคฮอไรซอน. เห็นได้ชัดว่าวัตถุที่อยู่นอกเหนือขอบฟ้าอนุภาคจะมีความเร็วสูงกว่าความเร็วแสงและการแผ่รังสีของพวกมันจะไม่มาถึงเรา หรือได้ยัง?

ลองนึกภาพว่ากาแล็กซี่ X อยู่ในฮับเบิลสเฟียร์และเปล่งแสงที่ส่องมายังโลกโดยไม่มีปัญหาใดๆ แต่เนื่องจากการขยายตัวอย่างรวดเร็วของจักรวาล กาแล็กซี X ได้ไปไกลกว่าขอบฟ้าอนุภาค และกำลังเคลื่อนตัวออกจากเราด้วยความเร็วที่เร็วกว่าความเร็วแสง แต่โฟตอนของมันที่ปล่อยออกมาในขณะที่อยู่ในฮับเบิลสเฟียร์ ยังคงบินไปในทิศทางของโลกของเรา และเรายังคงแก้ไขพวกมันต่อไป กล่าวคือ เราสังเกตวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ออกจากเราด้วยความเร็วเกินความเร็วแสง

แต่ถ้ากาแล็กซี Y ไม่เคยอยู่ในฮับเบิลสเฟียร์และในช่วงเวลาที่การแผ่รังสีเริ่มมีความเร็วเป็นซุปเปอร์ลูมินัลในทันทีล่ะ ปรากฎว่าไม่มีโฟตอนใดที่เคยมีอยู่ในส่วนของเราในจักรวาล แต่นั่นไม่ได้หมายความว่ามันจะไม่เกิดขึ้นอีกในอนาคต! เราต้องไม่ลืมว่า Hubble Sphere ก็ขยายตัวเช่นกัน (พร้อมกับทั้งจักรวาล) และการขยายตัวของมันนั้นมากกว่าความเร็วที่โฟตอนของกาแล็กซี Y เคลื่อนที่ออกไปจากเรา (เราพบความเร็วในการกำจัดโฟตอนของ ดาราจักร Y โดยลบความเร็วแสงออกจากความเร็วหนีของดาราจักร Y) หากตรงตามเงื่อนไขนี้ สักวันหนึ่ง Hubble Sphere จะไล่ตามโฟตอนเหล่านี้และเราจะสามารถตรวจพบกาแลคซี Y ได้ กระบวนการนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนในแผนภาพด้านล่าง

พื้นที่ที่มี ทรงกลมฮับเบิลและ ขอบฟ้าอนุภาค, ถูกเรียก เมตากาแล็กซี่หรือ จักรวาลที่มองเห็นได้.

แต่มีอะไรนอกเหนือจาก Metagalaxy หรือไม่? ทฤษฎีจักรวาลบางทฤษฎีชี้ให้เห็นถึงการมีอยู่ของสิ่งที่เรียกว่า ขอบฟ้าเหตุการณ์. คุณอาจเคยได้ยินชื่อนี้จากคำอธิบายของหลุมดำแล้ว หลักการทำงานของมันยังคงเหมือนเดิม: เราจะไม่มีวันเห็นสิ่งที่อยู่นอกขอบฟ้าเหตุการณ์ เนื่องจากวัตถุที่อยู่นอกขอบฟ้าเหตุการณ์จะมีความเร็วการหลบหนีของโฟตอนมากกว่าความเร็วการขยายตัวของฮับเบิลสเฟียร์ ดังนั้นแสงของพวกมันจึงมักจะวิ่งหนี เรา.

แต่เพื่อให้ขอบฟ้าเหตุการณ์มีอยู่จริง จักรวาลต้องขยายตัวด้วยความเร่ง (ซึ่งสอดคล้องกับแนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับระเบียบโลก) ในที่สุด กาแล็กซีทั้งหมดที่อยู่รอบตัวเราจะไปไกลกว่าขอบฟ้าเหตุการณ์ มันจะดูเหมือนเวลาหยุดอยู่กับพวกเขา เราจะเห็นพวกมันหายวับไปอย่างไม่รู้จบ แต่เราจะไม่มีวันเห็นพวกมันถูกซ่อนอย่างสมบูรณ์

มันน่าสนใจ:หากแทนที่จะเป็นกาแลคซี่ เราสังเกตนาฬิกาขนาดใหญ่ที่มีหน้าปัดผ่านกล้องโทรทรรศน์ และเคลื่อนผ่านขอบฟ้าเหตุการณ์จะระบุตำแหน่งของเข็มนาฬิกาเวลา 12:00 น. เข็มนาฬิกาจะช้าลงอย่างไม่มีกำหนดที่ 11:59:59 น. และ ภาพจะคลุมเครือมากขึ้นเพราะ โฟตอนจะเข้ามาหาเราน้อยลงเรื่อยๆ

แต่ถ้านักวิทยาศาสตร์คิดผิด และในอนาคตการขยายตัวของจักรวาลเริ่มช้าลง สิ่งนี้จะยกเลิกการดำรงอยู่ของขอบฟ้าเหตุการณ์ทันที เนื่องจากการแผ่รังสีของวัตถุใดๆ จะเร็วหรือช้ากว่าความเร็วการหลบหนีของมัน ต้องรออีกหลายร้อยพันล้านปีเท่านั้น...

ภาพประกอบ: depositphotos| โยฮัน สวานโพล

หากคุณพบข้อผิดพลาด โปรดเน้นข้อความและคลิก Ctrl+Enter.

จักรวาล… ช่างเป็นคำที่แย่มาก ขนาดของคำนี้หมายถึงอะไรเกินกว่าจะเข้าใจได้ สำหรับเราแล้ว การขับรถ 1,000 กม. นั้นเป็นระยะทางแล้ว และมันหมายถึงอะไรเมื่อเปรียบเทียบกับร่างยักษ์ ซึ่งบ่งบอกถึงเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กที่สุดของจักรวาลของเรา จากมุมมองของนักวิทยาศาสตร์

ตัวเลขนี้ไม่ได้เป็นเพียงขนาดมหึมา - มันไม่จริง 93 พันล้านปีแสง! ซึ่งแสดงเป็นกิโลเมตรเป็น 879,847,933,950,014,400,000,000

จักรวาลคืออะไร?

จักรวาลคืออะไร? วิธีที่จะเข้าใจความใหญ่โตนี้ด้วยจิตใจ เพราะอย่างที่ Kozma Prutkov เขียน สิ่งนี้ไม่ได้มอบให้ใคร มาพึ่งพาสิ่งที่คุ้นเคยและเรียบง่ายที่จะนำเราไปสู่ความเข้าใจที่ต้องการโดยการเปรียบเทียบ

จักรวาลของเราทำมาจากอะไร?

ในการแยกแยะ ไปที่ห้องครัวตอนนี้แล้วหยิบฟองน้ำโฟมที่คุณใช้ล้างจาน ได้เอา? ดังนั้น คุณกำลังถือแบบจำลองของจักรวาลอยู่ในมือของคุณ หากคุณมองดูโครงสร้างของฟองน้ำให้ละเอียดยิ่งขึ้นผ่านแว่นขยาย คุณจะเห็นว่ามีรูพรุนที่เปิดอยู่จำนวนมาก ไม่ได้จำกัดแม้แต่ที่ผนัง แต่ถูกจำกัดด้วยสะพาน

จักรวาลเป็นสิ่งที่คล้ายคลึงกัน แต่มีเฉพาะยางโฟมเท่านั้นที่ใช้เป็นวัสดุสำหรับจัมเปอร์ แต่ ... ... ไม่ใช่ดาวเคราะห์ ไม่ใช่ระบบดาว แต่เป็นกาแล็กซี! กาแล็กซีเหล่านี้แต่ละแห่งประกอบด้วยดาวหลายแสนล้านดวงโคจรรอบแกนกลาง และแต่ละกาแล็กซีอาจมีความยาวหลายแสนปีแสง ระยะห่างระหว่างกาแลคซี่มักอยู่ที่ประมาณล้านปีแสง

การขยายตัวของจักรวาล

จักรวาลไม่เพียงแต่ใหญ่โตเท่านั้น แต่ยังขยายตัวอย่างต่อเนื่องอีกด้วย ความจริงข้อนี้เกิดขึ้นจากการสังเกตการเปลี่ยนแปลงสีแดง ซึ่งเป็นพื้นฐานของทฤษฎีบิ๊กแบง


ตามข้อมูลของ NASA อายุของจักรวาลตั้งแต่บิ๊กแบงที่เริ่มต้นขึ้นนั้นอยู่ที่ประมาณ 13.7 พันล้านปี

คำว่า "จักรวาล" หมายถึงอะไร?

คำว่า "จักรวาล" มีรากศัพท์สลาฟเก่า และเป็นกระดาษลอกลายจากคำภาษากรีก oikoumenta ( οἰκουμένη)มาจากคำกริยา οἰκέω "ฉันอาศัยอยู่ ฉันอาศัยอยู่". ในขั้นต้น คำนี้หมายถึงส่วนที่มีคนอาศัยอยู่ทั้งหมดของโลก ความหมายที่คล้ายคลึงกันนี้ยังคงรักษาในภาษาของคริสตจักรมาจนถึงทุกวันนี้ ตัวอย่างเช่น พระสังฆราชแห่งคอนสแตนติโนเปิลมีคำว่า "Ecumenical" ในชื่อของเขา

คำนี้มาจากคำว่า "การชำระบัญชี" และสอดคล้องกับคำว่า "ทุกอย่าง" เท่านั้น

ศูนย์กลางของจักรวาลคืออะไร?

คำถามเกี่ยวกับศูนย์กลางของจักรวาลเป็นสิ่งที่น่าสับสนอย่างยิ่งและยังไม่ได้รับการแก้ไขอย่างแน่นอน ปัญหาคือมันไม่ชัดเจนว่ามีอยู่หรือไม่ มีเหตุผลที่จะสันนิษฐานว่าเนื่องจากมีบิ๊กแบงจากจุดศูนย์กลางที่ดาราจักรนับไม่ถ้วนเริ่มกระจัดกระจาย หมายความว่าโดยการติดตามวิถีโคจรของพวกมันแต่ละคน เป็นไปได้ที่จะพบศูนย์กลางของจักรวาลที่ทางแยก ของวิถีเหล่านี้ แต่ความจริงก็คือดาราจักรทั้งหมดกำลังเคลื่อนตัวออกจากกันด้วยความเร็วใกล้เคียงกัน และจากทุกจุดในจักรวาลจะสังเกตเห็นภาพเดียวกัน


มีการตั้งทฤษฎีมากมายที่นี่ว่านักวิชาการคนใดจะคลั่งไคล้ มิติที่สี่ถูกนำมามากกว่าหนึ่งครั้ง หากไม่ถูกต้อง แต่ก็ยังไม่มีความชัดเจนในประเด็นนี้โดยเฉพาะจนถึงทุกวันนี้

หากไม่มีคำจำกัดความที่เข้าใจได้ของศูนย์กลางของจักรวาล เราก็ถือว่ามันเป็นอาชีพที่ว่างเปล่าที่จะพูดถึงสิ่งที่อยู่ในศูนย์กลางนี้

นอกจักรวาลคืออะไร?

โอ้ นี่เป็นคำถามที่น่าสนใจมาก แต่ก็คลุมเครือเหมือนคำถามก่อนหน้านี้ โดยทั่วไปไม่ทราบว่าจักรวาลมีขอบเขตหรือไม่ บางทีพวกเขาอาจจะไม่มีอยู่ บางทีพวกเขาอาจเป็น บางทีนอกจากจักรวาลของเราแล้ว ยังมีคุณสมบัติอื่นๆ ของสสารด้วยด้วยกฎแห่งธรรมชาติและค่าคงที่ของโลกที่แตกต่างจากของเรา ไม่มีใครสามารถตอบคำถามดังกล่าวได้อย่างแน่นอน

ปัญหาคือเราสามารถสังเกตจักรวาลได้เพียงระยะทาง 13.3 พันล้านปีแสงเท่านั้น ทำไม ง่ายมาก: เราจำได้ว่าอายุของจักรวาลคือ 13.7 พันล้านปี เมื่อพิจารณาว่าการสังเกตของเราเกิดขึ้นโดยมีความล่าช้าเท่ากับเวลาที่แสงใช้ในการเดินทางในระยะทางที่สอดคล้องกัน เราไม่สามารถสังเกตจักรวาลได้ก่อนเวลาที่มันเกิดขึ้นจริง ในระยะนี้ เราจะเห็นจักรวาลของเด็กวัยหัดเดิน...

เรารู้อะไรอีกเกี่ยวกับจักรวาล?

มากและไม่มีอะไร! เรารู้เกี่ยวกับวัตถุเรืองแสง เกี่ยวกับสายจักรวาล เกี่ยวกับควาซาร์ หลุมดำ และอื่นๆ อีกมากมาย ความรู้บางส่วนนี้สามารถพิสูจน์และพิสูจน์ได้ บางสิ่งเป็นเพียงการคำนวณทางทฤษฎีที่ไม่สามารถยืนยันได้อย่างแน่ชัด และบางสิ่งเป็นเพียงผลพวงของจินตนาการอันรุ่มรวยของนักปราชญ์เทียม


แต่สิ่งหนึ่งที่เรารู้แน่ชัด: ช่วงเวลานั้นไม่มีวันมาถึงเมื่อเราสามารถเช็ดเหงื่อออกจากหน้าผากของเราด้วยความโล่งอกและพูดว่า: “อ๊ะ! ในที่สุดคำถามก็เข้าใจอย่างถ่องแท้ ที่นี่ไม่มีอะไรให้จับอีกแล้ว!”