Безкрайността е математическа концепция, която се отнася до неограничено количество в рамките на величина. От нашата човешка гледна точка е невъзможно да се зачене. винаги говори за безкрайна вселена но е малко трудно за разбиране. Всеки път, когато отговорим на въпрос за Вселената, възникват стотици нови въпроси. Безкрайна ли е Вселената или има край? Този въпрос, който смесва астрономията и философията, несъмнено е ключовият въпрос на науката. Отговорът на този въпрос, веднъж намерен, ще промени всичко. Той е безкраен и последиците от него ще бъдат невероятни и ужасяващи едновременно.
В тази статия ще ви разкажем за безкрайната вселена, съществуващите теории и много повече.
Безкрайна ли е Вселената?
Всички настоящи доказателства показват, че Вселената няма граници. С други думи, по принцип Вселената е безкрайна. Ние знаем много неща за Вселената. Ще знаем повече в бъдеще. Но ние бяхме, сме и ще бъдем ограничени от един аспект: скоростта на светлината. Както Айнщайн заявява в своята обща теория на относителността, единствената константа във Вселената е скоростта на светлината, която е 300.000 XNUMX километра в секунда.
Знаем също, че Вселената се е родила при Големия взрив преди 13.800 милиарда години, което е началото на разширяването на Вселената извън пространствено-времевата сингулярност. Оттогава знаем, че се разширява и го прави с ускорени темпове. Всъщност, тя се разширява със скорост от 70 километра в секунда за всеки допълнителни 3,26 милиона светлинни години разстояние.
Но какъв е проблемът, с който се сблъскваме, когато се опитваме да определим дали вселената има граница? Тоест, когато се опитваме да определим дали е безкраен или не. Е, ограничени сме от времето, което светлината трябва да измине от раждането на Вселената.
Най-далечното разстояние, което можем да видим в космоса, е 13.800 милиарда светлинни години. Добре, технически, 13.799.620.000 380.000 XNUMX XNUMX милиона светлинни години, защото през първите XNUMX XNUMX години от живота на Вселената, енергията беше толкова висока, че атомите не можеха да се образуват, така че субатомните частици бяха свободни, те се образуваха, за да блокират фотоните. Истината е, че светлината наистина се е появила едва 380.000 XNUMX години след Големия взрив.
Така че това е нашият лимит. Не можем да видим по-нататък. Тъй като не можем да видим по-далече, няма начин да разберем дали вселената наистина има край или, обратно, дали е безкрайна. Така че единственият начин да се определи дали Вселената е вечна или ограничена е да се разчита на математически изчисления и астрономически прогнози.
Геометрията на Вселената и нейната вечност
Един от основните начини да разберете дали Вселената е безкрайна е да определите нейната форма. Това е невероятно сложна задача, но математическите измервания и прогнози определят, че Вселената може да има само четири възможни геометрии: Евклидов (плосък), сферичен, хиперболичен (плосък, но извит) или тороидален (като поничка).
В крайна сметка се отказахме от отворения тороид, тъй като наличието на две различни кривини (надлъжна и напречна) би накарало светлината да пътува по различен начин в пространството. Това нарушава космологичния принцип, който ни казва, че Вселената е изотропна, тоест физическите свойства не зависят от посоката, в която се изследват.
Така че ни остават три възможни форми: равнинна, сферична или хиперболична. Сферичната хипотеза предполага, че Вселената е затворена. Искам да кажа, че е ограничено. Ако вселената е сфера, тя не може да бъде безкрайна. Плоските и хиперболичните предположения, тъй като и двете предполагат отворена вселена, предполагат, че вселената е безкрайна.
В този смисъл определянето на формата на Вселената ни казва дали тя е безкрайна или не. Можем ли да знаем неговата геометрия? Да, поне приблизително. Анализиране на космическия микровълнов фон. Това е радиацията, останала от Големия взрив. Те бяха първите светлинни ехота, появили се във Вселената 380.000 XNUMX години след раждането му. Това е радиация, която е изминала голямо разстояние, за да достигне до нас.
Така че това космическо фоново лъчение е най-засегнато от кривината (или некривината) на Вселената. Ако Вселената е плоска, нейната кривина е 0. Ако Вселената е сферична, нейната кривина е положителна (по-голяма от 0), а ако е хиперболична, нейната кривина е отрицателна (по-малка от 0).
В този случай това, което правим, е да изчислим изкривяването, на което е претърпяло космическото фоново лъчение по време на своето пътуване от произхода на Вселената. Ние сравняваме оценките на размера на космическото микровълново фоново петно с размера на масата, която действително виждаме. Ако кривината е положителна (сферична геометрия), виждаме по-големи петна от оценките на математическия модел.
Ако кривината е отрицателна (хиперболична геометрия), виждаме, че петната са по-малки от оценките на математическия модел. Без кривина (плоска геометрия) бихме виждали петна със същия размер, както е изчислено от математическия модел.
Какво виждаме? Без изкривяване. Или поне нашата кривина е много близка до 0. Геометрията на Вселената изглежда плоска. Ако Вселената е плоска, това означава, че е отворена. Ако е отворена, значи е безкрайна.
Неговата привидно плоска геометрия, съчетана с факта, че тъмната енергия не се разрежда в пространството, без значение колко се разширява Вселената, изглежда предполага, че Вселената наистина е безкрайна. Тя няма граници. Ще откривате нови галактики и нови звезди всеки път, когато пътувате през него. Никога няма да намерите границата или да се върнете на същото място. Вселената е вечна.
Така че вселената наистина ли е безкрайна?
Въпреки че изследванията на космическата геометрия и тъмната енергия изглежда предполагат, че Вселената наистина е безкрайна, никога не можем да бъдем сигурни в това. Това е основно защото не можем да сме 100% сигурни, че вселената е плоска.
Знаем, че има кривина около 0, но не сме напълно сигурни. Изчислението не може да бъде напълно точно, така че може да има лека положителна кривина, която не можем да измерим (няма голямо значение дали е отрицателна, тъй като ще бъде хиперболична и все пак безкрайна).
Вселената е плоска или леко сферична. Но ако беше леко сферична, това вече би означавало, че Вселената ще бъде затворена сфера, така че това би направило Вселената ограничено място. Може никога да не успеем да измерим точно нейната кривина. Щяхме да сме напълно слепи, ако не знаехме дали наистина е започнало от нулата. Тази малка числена разлика ще ни отведе от концепцията за безкрайна вселена към тази за крайна вселена. Да не говорим, че все още не знаем истинския размер на Вселената. Ние сме ограничени от частите на Вселената, които светлината ни позволява да видим.
Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за безкрайната вселена и дали тя наистина е или не.