Відстань до кінця всесвіту. Форма, пристрій і розміри всесвіту

Зазвичай, коли говорять про розміри Всесвіту, мають на увазі локальний фрагмент Всесвіту (Всесвіту), Який доступний нашому спостереженню.

Це так звана спостерігається Всесвіт - область простору, видима для нас із Землі.

А так як вік Всесвіту близько 13 800 000 000 лет, то незалежно від того в якому ми напрямку дивимося, ми бачимо світло, який досяг нас за 13,8 мільярда років.

Так що, виходячи з цього, логічно думати, що спостерігається Всесвіт повинна бути 13,8 х 2 \u003d 27 600 000 000 світлових років в поперечнику.

Але це не так! Тому що з плином часу космос розширюється. І ті далекі об'єкти, які випустили світло 13,8 млрд. Років тому, за цей час полетіли ще далі. Сьогодні вони вже більш ніж в 46,5 мільярди світлових років від нас. Подвоївши це, отримуємо 93 мільярди світлових років.

Таким чином, реальний діаметр спостерігається всесвіту становить 93 млрд. Св. років.

Візуальне (у вигляді сфери) уявлення тривимірної структури спостережуваного Всесвіту, видимої з нашої позиції (центр кола).

білими лініями позначені межі спостережуваного Всесвіту.
цятки світла - це скупчення скупчень галактик - суперкластери (supercluster) - найбільші відомі структури в космосі.
Масштабна лінійка: одну поділку зверху - 1 мільярд світлових років, знизу - 1 мільярд парсек.
Наш будинок (в центрі) тут позначений як Надскупчення Діви (Virgo Supercluster) - це система, що включає десятки тисяч галактик, в тому числі нашу власну - Чумацький Шлях (Milky Way).

Більш наочне уявлення про масштаби осяжній Всесвіту дає наступне зображення:

Схема розташування Землі в спостережуваному Всесвіті - серія з восьми карт

зліва направо верхній ряд: Земля - \u200b\u200bСонячна система - Найближчі зірки - Галактика Чумацький Шлях, нижній ряд: Місцева група галактик - Скупчення Діви - Місцеве Надскупчення - доступному для огляду (що спостерігається) Всесвіт.

Щоб краще відчути і усвідомити, про яких колосальних, що не порівнянних з нашими земними уявленнями, масштабах йдеться, варто подивитися збільшене зображення цієї схеми в медіа переглядачі .

А що можна сказати про весь Всесвіт? Розмір всього Всесвіту (Всесвіту, метавсесвіт), мабуть, набагато більше!

Але, ось яка вона ця вся Всесвіт і як влаштована, це поки залишається для нас загадкою ...

А як щодо центру Всесвіту? Видимий Всесвіт має центр - це ми! Ми знаходимося в центрі спостережуваному Всесвіті, тому що спостерігається Всесвіт - це просто ділянка космосу, видимий нам з Землі.

І подібно до того, як з високої вежі ми бачимо круглу область з центром в самій вежі, також ми бачимо область космосу з центром від спостерігача. Насправді, якщо говорити точніше, кожен з нас - центр своєї власної спостережуваному Всесвіті.

Але це не означає, що ми знаходимося в центрі всього Всесвіту, як і вежа - аж ніяк не центр світу, а тільки центр того шматочка світу, який з неї видно - до горизонту.

Те ж і з спостережуваному Всесвіті.

Коли ми дивимося в небо, ми бачимо світло, який 13,8 мільярда років летів до нас з місць, які вже в 46,5 мільярди світлових років від нас.

Ми не бачимо те, що за цим горизонтом.

Ви, напевно, думаєте, що всесвіт нескінченний? Може бути і так. Навряд чи ми коли-небудь дізнаємося про це точно. Охопити поглядом всю нашу всесвіт цілком не вийде. По-перше, даний факт випливає з концепції «великого вибуху», яка стверджує, що у всесвіті є свій, так би мовити, день народження, а, по-друге, з постулату про те, що швидкість світла - фундаментальна постійна. До теперішнього часу спостерігається частина всесвіту, вік якої становить 13,8 мільярдів років, розширилася в усіх напрямках на відстань 46,1 мільярдів світлових років. Виникає питання: які були розміри всесвіту тоді, 13,8 мільярдів років тому? Це питання нам поставив хтось Джо Маскарелла (Joe Muscarella). Ось що він пише:

«Мені зустрічалися різні відповіді на питання про те, якими були розміри нашого всесвіту незабаром після того, як закінчився період космічної інфляції (космічна інфляція - фаза, що передувала Великому вибуху, - прим. Пер.). В одному джерелі вказано - 0,77 сантиметрів, в іншому - розмір з футбольний м'яч, а в третьому - більше, ніж розміри спостерігається всесвіту. Так який же з них? А може бути якийсь проміжний? »

контекст

Великий вибух і «чорна діра»

Die Welt 27.02.2015

Як Всесвіт створила людину

Nautilus 27.01.2015 До речі, минулий рік як раз дає нам привід, щоб поговорити і про Ейнштейна, і про сутність простору-часу, адже в минулому році ми відсвяткували столітній ювілей загальної теорії відносності. Отже, давайте поговоримо про всесвіт.

Коли ми через телескоп спостерігаємо за віддаленими галактиками, то можемо визначити деякі їх параметри, наприклад, такі:

- червоне зміщення (тобто наскільки випускається ними світло змістився по відношенню до інерціальній системі відліку);

- яскравість об'єкта (тобто виміряти кількість світла, випромінюваного віддаленим об'єктом);

- кутовий радіус об'єкта.

Ці параметри дуже важливі, оскільки якщо відома швидкість світла (один з небагатьох параметрів, який нам відомий), а також яскравість і розміри об'єкта, що спостерігається (ці параметри нам теж відомі), то можна визначити відстань до самого об'єкта.

На ділі доводиться задовольнятися лише приблизними характеристиками яскравості об'єкта і його розмірами. Якщо астроном спостерігає в якій-небудь далекій галактиці спалах наднової, то для вимірювання її яскравості використовуються відповідні параметри інших наднових, розташованих по сусідству; ми припускаємо, що умови, в яких ці наднові спалахнули, подібні, а між спостерігачем і космічним об'єктом немає ніяких перешкод. Астрономи виділяють наступні три види факторів, що обумовлюють спостереження за зіркою: зоряна еволюція (відмінність об'єктів в залежності від їх віку і віддаленості), екзогенний фактор (якщо реальні координати спостережуваних об'єктів значно відрізняються від гіпотетичних) і фактор перешкод (якщо, наприклад, на проходження світла впливають перешкоди, на зразок пилу) - і це все крім інших, нам невідомих чинників.

Вимірявши яскравість (або розміри) об'єкта, що спостерігається, за допомогою співвідношення «яскравість / відстань» можна визначити віддаленість об'єкту від спостерігача. Більш того, за влучним висловом червоного зсуву об'єкта можна визначити масштаби розширення всесвіту за той час, протягом якого світло від об'єкта досягає Землі. Використовуючи співвідношення між матерією-енергією і простором-часом, про які говорить загальна теорія відносності Ейнштейна, можна розглядати всілякі комбінації різних форм матерії і енергії, наявні на даний момент у всесвіті.

Але це ще не все!

Якщо відомо, з яких частин складається всесвіт, то за допомогою екстраполяції можна визначити її розміри, а також дізнатися про те, що відбувалося на будь-якому з етапів еволюції всесвіту, і про те, якою була на той момент щільність енергії. Як відомо, всесвіт складається з наступних складових частин:

- 0,01% - випромінювання (фотони);

- 0,1% - нейтрино (важчі, ніж фотони, проте в мільйон разів легше електронів);

- 4,9% - звичайна матерія, включаючи планети, зірки, галактики, газ, пил, плазму і чорні діри;

- 27% - темна матерія, тобто такий її вид, який бере участь в гравітаційній взаємодії, але відрізняється від всіх частинок Стандартної моделі;

- 68% - темна енергія, яка обумовить розширення всесвіту.

Як бачимо, темна енергія - штука важлива, її відкрили зовсім недавно. Перші дев'ять мільярдів років своєї історії всесвіт складалася в основному з матерії (у вигляді комбінації матерії звичайної і матерії темної). Однак протягом перших кількох тисячоліть випромінювання (у вигляді фотонів і нейтрино) являло собою ще більш важливий будівельний матеріал, ніж матерія!

Зверніть увагу, що кожна з цих складових частин всесвіту (тобто випромінювання, матерія і темна енергія) по-різному впливають на швидкість її розширення. Навіть якщо ми знаємо, що протяжність всесвіту становить 46,1 мільярдів світлових років, ми повинні знати точну комбінацію складових її елементів на кожному етапі її еволюції для того, щоб розрахувати розміри всесвіту в будь-який момент часу в минулому.

- коли всесвіту виповнилося приблизно три роки, діаметр Чумацького Шляху становив сто тисяч світлових років;

- коли всесвіту виповнився один рік, вона була набагато більш гарячої та щільної, ніж зараз; середня температура перевищувала два мільйони градусів за Кельвіном;

- через одну секунду після свого народження, всесвіт була дуже гарячою, щоб в ній могли сформуватися стабільні ядра; в той момент протони і нейтрони плавали в морі гарячої плазми. Крім того, в той час радіус всесвіту (якщо в якості центру кола взяти Сонце) був таким, що в описаний коло могли б поміститися всього лише сім з усіх нині існуючих найближчих до нас зоряних систем, найвіддаленішій з яких стала б Ross 154 (Ross 154 - зірка в сузір'ї Стрільця, відстань 9,69 світлових років від Сонця - прим. пер.);

- коли вік всесвіту становив всього одну трильйонну секунди, її радіус не перевищував відстані від Землі до Сонця; в ту епоху швидкість розширення всесвіту була в 1029 разів більше, ніж зараз.

При бажанні можна подивитися, що відбувалося на заключному етапі інфляції, тобто безпосередньо перед Великим вибухом. Для опису стану всесвіту на самій ранній стадії її народження можна було б використовувати гіпотезу про сингулярності, але завдяки гіпотезі про інфляцію потреба в сингулярності повністю відпадає. Замість сингулярності ми говоримо про дуже швидкому розширенні всесвіту (тобто про інфляцію), що відбувався протягом деякого часу, перш ніж виникло гаряче і щільне розширення, яке поклало початок нинішньої всесвіту. Тепер перейдемо до заключного етапу інфляції всесвіту (часовий інтервал між 10 в мінус 30 - 10 в мінус 35 секундами). Давайте подивимося, які були розміри всесвіту в той момент, коли інфляція припинилася і стався великий вибух.

Тут ми говоримо про спостережуваної частини всесвіту. Істинний її розмір, безумовно, набагато більше, але ми не знаємо, наскільки. При найкращому наближенні (якщо судити за даними, що містяться в Слоанівський цифровий огляд неба (SDSS), та інформації, отриманої з борту космічної обсерваторії Планка), якщо всесвіт викривляється і згортається, то її спостерігається частина настільки відрізняється від «нескривленими», що весь її радіус повинен бути, принаймні, в 250 разів більше радіуса спостерігається частини.

По правді кажучи, протяжність всесвіту може виявитися навіть нескінченної, оскільки то, як вона поводилася на ранньому етапі інфляції, нам невідомо за винятком останніх часток секунди. Але якщо говорити про те, що відбувалося під час інфляції в спостережуваної частини всесвіту в самий останній момент (в проміжку між 10 в мінус 30 і 10 в мінус 35 секундою) перед Великим вибухом, то тут розмір всесвіту нам відомий: він варіюється між 17 сантиметрами (на 10 в мінус 35 секунді) і 168 метрами (на 10 в мінус 30 секунді).

Що таке сімнадцять сантиметрів? Це майже діаметр футбольного м'яча. Так що, якщо ви хочете знати, який з зазначених розмірів всесвіту найближче до реального, то дотримуйтеся цієї цифри. А якщо припустити розміри менше сантиметра? Цього дуже мало; однак, якщо врахувати обмеження, що накладаються космічним мікрохвильовим випромінюванням, то вийде, що розширення Всесвіту не могло закінчитися при настільки високому рівні енергій, а значить і згаданий вище розмір всесвіту на самому початку «Великого вибуху» (тобто розмір, що не перевищує сантиметр) виключений. Якщо розміри всесвіту перевищували нинішні, то в цьому випадку має сенс говорити про існування ненаблюдаемой її частини (що, напевно, правильно), але у нас немає ніяких способів цю частину виміряти.

Отже, які ж були розміри всесвіту в момент її зародження? Якщо вірити найбільш авторитетним математичних моделей, що описують стадію інфляції, то вийде, що розміри всесвіту на момент виникнення коливатимуться десь в межах між розміром людської голови і міським кварталом, забудованим хмарочосами. А там, дивись, пройде всього якихось 13,8 мільярда років - і з'явилася та всесвіт, в якій ми живемо.

Портал сайт - це інформаційний ресурс, на якому Ви зможете отримати багато корисних і цікавих знань, пов'язаних з Космосом. В першу чергу мова піде про нашу і інших Всесвітів, про небесних тілах, чорні діри і явищах в надрах космічного простору.

Сукупність всього існуючого, матерії, окремих частинок і простору між цими частками називають Всесвіту. За уявленнями вчених і астрологів, вік Всесвіту складає приблизно 14 мільярдів років. За розмірами видима частина Всесвіту займає близько 14 млрд світлових років. А деякі стверджують, що Всесвіт простягається на 90 мільярдів світлових років. Для більшої зручності в підрахунках подібних відстаней прийнято застосовувати величину парсек. Один парсек дорівнює 3,2616 світлових років, тобто парсек - це відстань, за яким середній радіус орбіти Землі проглядається під кутом однієї кутової секунди.

Озброївшись даними показниками, можна підрахувати космічна відстань від одного об'єкта до іншого. Наприклад, відстань від нашої планети до Місяця становить 300000 км, або 1 світлова секунда. Отже, до Сонця ця відстань збільшується до 8,31 світлових хвилин.

Всю свою історію люди намагалися розгадати загадки, пов'язані з Космосом і Всесвіту. У статтях порталу сайт Ви зможете дізнатися не тільки про Всесвіт, а й про сучасні наукових підходах до її вивчення. Весь матеріал спирається на найпередовіші теорії і факти.

Слід зауважити, що у Всесвіт входить велика кількість відомих людям різних об'єктів. Самі широко відомі серед них - це планети, зірки, супутники, чорні діри, астероїди і комети. Про планетах на даний момент зрозуміло найбільше, оскільки на одній з них ми живемо. У деяких планет є власні супутники. Так, у Землі є свій супутник - Місяць. Крім нашої планети, є ще 8, які обертаються навколо Сонця.

В Космосі багато зірок, але кожна з них не схожа одна на одну. Вони мають різні температури, розміри і яскравість. Оскільки всі зірки різняться, їх класифікують наступним чином:

Білі карлики;

гіганти;

надгіганти;

Нейтронні зірки;

квазари;

Пульсари.

Найщільніше відоме нам речовина - це свинець. У деяких планетах щільність їх же речовини може в тисячі разів перевершувати щільність свинцю, що ставить перед вченими багато питань.

Всі планети обертаються навколо Сонця, але воно також не стоїть на місці. Зірки можуть збиратися в скупчення, які, в свою чергу, також обертаються навколо поки не відомого нам центру. Ці скупчення називаються галактиками. Наша галактика називається Чумацький шлях. Всі проведені дослідження на даний момент говорять, що велика частина матерії, яку створюють галактики, поки що для людини невидима. Через це її назвали темною матерією.

Найцікавішими вважаються центри галактик. Деякі астрономи вважають, що можливим центром галактики є Чорна діра. Це унікальне явище, яке утворилося в результаті еволюції зірки. Але поки все це лише теорії. Проведення експериментів або дослідження подібних явищ поки що неможливо.

Крім галактик, у Всесвіті присутні туманності (що складаються з газу, пилу і плазми міжзоряні хмари), реліктове випромінювання, які пронизують весь простір Всесвіту, і багато інших маловідомі і навіть невідомі взагалі об'єкти.

Кругообіг ефіру Всесвіту

Симетрія і рівновагу матеріальних явищ - це головний принцип структурної організації та взаємодії в природі. Причому у всіх формах: зоряної плазми і речовини, світового та вивільненого ефірів. Вся суть таких явищ полягає в їх взаємодіях і перетвореннях, більшість з яких представлені невидимим ефіром. Його ще називають реліктовим випромінюванням. Це мікрохвильове космічне фонове випромінювання, що має температуру 2,7 К. Існує думка, що саме цей коливається ефір і є першоосновою для всього наповнює Всесвіт. Анізотропія розподілу ефіру пов'язана з напрямками і інтенсивністю його переміщення в різних областях невидимого і видимого простору. Усі труднощі вивчення і дослідження цілком порівнянна з труднощами вивчення турбулентних процесів в газах, плазмах і рідинах матерій.

Чому багато вчених вважають, що Всесвіт багатовимірна?

Після проведення експериментів в лабораторіях і в самому Космосі були отримані дані, з яких можна припустити, що ми живемо у Всесвіті, в якій розміщення будь-якого об'єкта можна охарактеризувати часом і трьома просторовими координатами. Через це виникає припущення, що Всесвіт чотиривимірна. Однак деякі вчені, розробляючи теорії елементарних частинок і квантової гравітації, можливо, прийдуть до думки, що існування великої кількості вимірювань просто необхідно. Деякі моделі Всесвіту не виключають такої їх кількості, як 11 вимірювань.

Слід врахувати, що існування багатовимірної Всесвіту можливо при високоенергетичних явищах - чорні діри, великий вибух, барстери. По крайней мере, це одна з ідей провідних космологів.

Модель Всесвіту базується на загальній теорії відносності. Її запропонували для адекватного пояснення структури червоного зсуву. Розширення почалося в один час з Великим вибухом. Її стан ілюструє поверхню надутого гумового кульки, на який нанесли точки - позагалактичні об'єкти. Коли така кулька надувається, все його точки віддаляються один від одного незалежно від положення. За теорією Всесвіт може або розширюватися безкінечно, або стиснутися.

Баріонів асиметрія Всесвіту

Спостережуване у Всесвіті значне збільшення кількості елементарних частинок над усім числом античастинок називається баріонів асиметрією. До баріонів відносять нейтрони, протони і ще деякі короткоживучі елементарні частинки. Дана диспропорція вийшла в еру анігіляції, а саме через три секунди після Великого вибуху. До цього моменту кількість баріонів і антібаріонов відповідало один одному. Під час масової анігіляції елементарних античастинок і частинок більша їх частина об'єдналася в пари і зникла, тим самим породивши електромагнітне випромінювання.

Вік Всесвіту на порталі сайт

Вчені сучасності вважають, що наш Всесвіт приблизно 16 мільярдів років. За підрахунками мінімальний вік може бути 12-15 мільярдів років. Мінімум відштовхується від найстаріших в нашій Галактиці зірок. Реальний її вік визначити можна, тільки лише за допомогою закону Хаббла, але реальний не означає точний.

горизонт видимості

Сфера з рівним відстані радіусом, яке світло проходить за весь час існування Всесвіту, називається його горизонтом видимості. Існування горизонту прямо пропорційно пов'язано з розширенням і стисненням Всесвіту. Згідно космологічної моделі Фрідмана, розширюватися Всесвіт початку від сингулярного відстані приблизно 15-20 мільярдів років тому. За весь час світло проходить у Всесвіті залишкове відстань, а саме 109 світлових років. Через це кожен спостерігач моменту t0 після початку процесу розширення може оглядати лише невелику частину, обмежену сферою, що має саме в цей момент радіус I. Ті тіла і об'єкти, які в цей момент знаходяться за цією межею, в принципі, не спостережувані. Відбиваний від них світло просто не встигає дістатися до спостерігача. Це неможливо, навіть якщо світ вийшов в момент початку процесу розширення.

Через поглинання і розсіювання в ранньому Всесвіті, з урахуванням великої щільності, фотони не могли поширюватися у вільному напрямку. Тому спостерігач здатний зафіксувати тільки те випромінювання, яке з'явилося в епоху прозорою для випромінювання Всесвіту. Дана епоха визначається часом т »300 000 років, щільністю речовини r» 10-20 г / см3 і моментом рекомбінації водню. З усього вищесказаного випливає, що чим ближче до галактиці знаходиться джерело, тим більшим для нього буде значення червоного зсуву.

великий вибух

Момент виникнення Всесвіту називають Великим вибухом. Дана концепція стоїть на тому, що спочатку була точка (точка сингулярності), в якій була присутня вся енергія і вся речовина. Основою характеристики прийнято вважати велику щільність матерії. Що було до цієї сингулярності - невідомо.

Щодо подій і умов, які відбувалися до настання моменту 5 * 10-44 секунди (момент закінчення 1-го кванта часу), ніякої точної інформації немає. У фізичному відношенні тієї епохи можна лише припустити, що тоді температура становила приблизно 1,3 * 1 032 градуси з щільністю матерії приблизно 1096 кг / м 3. Ці значення граничні для застосування існуючих ідей. Вони з'являються завдяки співвідношенню гравітаційної постійної, швидкості світла, постійних Больцмана і Планка і іменуються як «планковские».

Ті події, які пов'язані з 5 * 10-44 по 10-36 секунди, відображають модель «інфляційного Всесвіту». Момент 10-36 секунди відносять до моделі «гарячого Всесвіту».

У період з 1-3 по 100-120 секунд утворилися ядра гелію і невелика кількість ядер інших легких хімічних елементів. З цього моменту в газі початок встановлюватися співвідношення - водню 78%, гелію 22%. До одного мільйона років температура у Всесвіті почала знижуватися до 3000-45000 К, почалася ера рекомбінації. Перш вільні електрони почали об'єднуватися з легкими протонами і атомними ядрами. Почали з'являтися атоми гелію, водню і мала кількість атомів літію. Стало прозорим речовина, а випромінювання, яке спостерігається досі, від'єднати від нього.

Наступний мільярд років існування Всесвіту відзначився зниженням температури від 3000-45000 До до показника в 300 К. Цей період для Всесвіту вчені назвали «Темним віком» через те, що ще не з'явилося ніяких джерел електромагнітного випромінювання. В цей же період неоднорідності суміші початкових газів ущільнювалися завдяки впливу гравітаційних сил. Змоделювавши на комп'ютері ці процеси, астрономи побачили, що це необоротно призводило до появи зірок-гігантів, що перевищують масу Сонця в мільйони разів. Унаслідок такої великої маси ці зірки нагрівалися до немислимо високих температур і еволюціонували за період десятків мільйонів років, після чого вони вибухали як наднові. Нагріваючись до високих температур, поверхні таких зірок створювали сильні потоки ультрафіолетового випромінювання. Таким чином, настав період переіонізаціі. Плазма, яка утворилася в результаті таких явищ, починала сильно розсіювати електромагнітне випромінювання в його спектральних короткохвильових діапазонах. У певному сенсі Всесвіт початку занурюватися в густий туман.

Ці величезні зірки стали першими у Всесвіті джерелами хімічних елементів, які набагато важче за літій. почали формуватися космічні об'єкти 2-го покоління, в яких містилися ядра цих атомів. Ці зірки почали створюватися з сумішей важких атомів. Відбулася повторного типу рекомбінація здебільшого атомів міжгалактичного і міжзоряного газів, що, в свою чергу, призвело до нової прозорості простору для електромагнітного випромінювання. Всесвіт стала саме такою, яку ми можемо спостерігати зараз.

Видимий структура Всесвіту на порталі сайт

Видимий частина просторово неоднорідна. Більшість скупчень галактик і окремих галактик формують її порожнисту або стільникову структуру. Вони конструюють стінки осередків, які мають товщину в пару мегапарсек. Ці осередки називають «Увійдіть». Вони характеризуються великим розміром, в десятки мегапарсек, і при цьому в них немає речовини з електромагнітним випромінюванням. На частку «увійшовши» припадає близько 50% всього обсягу Всесвіту.

Діаметр Місяця 3000 км, Землі - 12800 км., Сонця 1,4 млн. Кілометрів, при цьому відстань від Сонця до Землі 150 млн. Км. Діаметр Юпітера, самої великої планети нашої сонячної системи - 150 тис. км. Не дарма кажуть, що Юпітер міг би бути зіркою, в відео поруч з Юпітером розташована працююча зірка, її розміри () навіть менше Юпітера. До речі, якщо вже торкнулися Юпітера, то можливо ви не чули, але Юпітер обертається навколо Сонця. Справа в тому, що маса Юпітера настільки велика, що центр обертання Юпітера і Сонця знаходиться за межами Сонця, таким чином і Сонце і Юпітер обертаються спільно навколо загального центру обертання.

розміри всесвіту

За деякими розрахунками в нашій галактиці, яка називається «Чумацький шлях» (Milky Way), знаходиться 400 млрд. Зірок. Це далеко не найбільша галактика, в сусідній Андромеді зірок більше трильйона.

Як зазначено в відео на 4:35 через кілька мільярдів років наш Чумацький шлях зіткнеться з Андромеда. Згідно деяких розрахунків, використовуючи будь-які відомі нам технології, навіть вдосконалені в майбутньому, ми не зможемо долетіти до інших галактик, так як вони постійно віддаляються від нас. Допомогти нам може тільки телепортація. Це погана новина.

Хороша новина - ми з вами народилися у вдалий час, коли вчені бачать інші галактики і можуть теоретизувати на тему Великого вибуху і інших явищ. Якби ми народилися набагато пізніше, коли все галактики розлетілися б далеко один від одного, то швидше за все ми не змогли б дізнатися, як виник всесвіт, чи були інші галактики, чи був Великий вибух і т.п. Ми б вважали, що наш Чумацький шлях (об'єднаний на той час з Андромеда) - єдиний і унікальний у всьому космосі. Але нам пощастило, і ми щось знаємо. Напевно.

Повернемося до цифр. Наш невеликий Чумацький шлях містить до 400 млрд. Зірок, сусідня Андромеда більше трильйона, а всього таких галактик в спостерігається всесвіту налічується понад 100 млрд. І в багатьох з них містять по кілька трильйонів зірок. Це може здатися неймовірним, що в космосі таку кількість зірок, але як то американці взяли і навели свій могутній телескоп Хаббл на абсолютно порожній простір в нашому небі. Спостерігаючи за ним кілька днів, вони отримали ось таку фотографію:

На абсолютно порожньому ділянці нашого неба вони знайшли 10 тис. Галактик (не зірки), кожна з яких містить мільярди і трильйони зірок. Ось цей квадратик в нашому небі, для масштабу.

А що діється за межами спостережуваної всесвіту ми не знаємо. Розміри всесвіту, яку ми бачимо порядку 91,5 млрд. Світлових років. Що за далі - неизвестною. Можливо вся наша всесвіт всього лише пляшечку в вируючому океані мультивселенной. В яких може бути навіть діють інші закони фізики, наприклад не працює закон Архімеда і сума кутів не дорівнює 360 гр.

Насолоджуйтесь. Розміри всесвіту на відео:

Розміри Всесвіту для нас незбагненно великі. Все, що нас оточує, та й ми самі - це лише крупинки цього всеосяжного поняття. Та й саме воно має не скільки астрономічний, скільки філософський підтекст.

До філософської частини всесвіту відноситься весь існуючий в природі матеріальний світ, який не має меж у часі і просторі. Він представлений різними формами і станами, прийнятими матерією в результаті свого розвитку.

Астрономічної частиною всесвіту вчені вважають все, що існує: простір, матерія, час, енергія. У неї так само входять планети, зірки, інші всі можливі космічні тіла. Розмір Всесвіту вчені можуть усвідомити лише частково. Та й підібрати їй точне і містке визначення дослідники не можуть. Можливо, вона еквівалентна Богу чи іншим проявам Вищого Розуму.

масштаби Всесвіту

Щоб хоча б трохи наблизитися до відповіді на питання, які розміри Всесвіту, необхідно оцінити масштаби окремих її частин. Для людини обігнути земну кулю завдання складне, але цілком здійсненне. А тепер уявіть, що наша планета в порівнянні з Сатурном, як монетка в порівнянні з баскетбольним м'ячем. А по відношенню до Сонця Земля взагалі виглядає як маленьке зернятко.

Вся Сонячна система також не володіє значною протяжністю в масштабі Всесвіту. Якщо розглядати межею системи, її протяжність становить близько 120 астрономічних одиниць. При цьому за одну а.о. приймають відстань, рівну ~ 150 млрд. км. А тепер уявіть, що діаметр всієї галактики Чумацький шлях, частиною якої є Сонце з навколишніми його планетами, дорівнює 1 квінтильйон кілометрів. Це число в 18 нулями. А саме скупчення різних небесних тіл містить, за різними підрахунками, від 2 * 10 11 до 4 * 10 11 зірок, більшість з яких перевершують за розмірами наше небесне світило.

І адже Чумацький шлях - не єдина галактика у всьому космічному просторі. На зоряному небі Землі неозброєним оком можна розглянути сусідні зоряні скупчення: Андромеду, Велике та Мале Магелланові хмари. Відстані до них вимірюється в мегапарсек - в мільйонах світлових років. І кожна з них також простягається на немислимі для людського розуму відстані.

Всі скупчення зірок групуються в великомасштабні об'єднання - групи галактик. Наприклад, Чумацький шлях і сусідні формування входять в Місцеву групу діаметром близько 1 мегапарсек. Уявіть, для того, щоб променю світла пройти її з одного кінця в інший, знадобиться 3,2 млн. Років.

Але і ця величина не є найбільшою. Групи галактик, в свою чергу, об'єднані в надскупчення або суперкластер. Ці великомасштабні вселенські структури містять сотні і тисячі галактичних груп і мільйони зіркових формувань. Так, в суперкластери Діви, куди входить Чумацький шлях, розташовано більше 100 груп галактик. Протяжність цієї структури становить понад 200 млн. Світлових років і ця лише частина гігантського формування ланіакея.

Центр тяжкості Ланіакеі - надскупчення Великий аттрактор, притягує до себе всі інші структури цієї частини космічного простору. Його можна сміливо назвати центром Всесвіту, із застереженням, що це лише серцевина пізнаного нами космосу. Вся ж ланіакея має діаметр понад 500 млн. Світлових років. І, щоб в остаточно усвідомили масштаби Всесвіту, уявіть, що це гігантське освіту - всього лише та мала частина космосу, яку зміг оглянути і уявити людина.

Видима Всесвіт і її розміри

Видима, або Що Спостерігається Всесвіт - дуже складне поняття. За теорією радянського геофізика Фрідмана, все космічний простір перебуває зараз в стадії розширення. При цьому всі його елементи віддаляються один від одного з надсвітовою швидкістю. Щодо Землі, видима частина всесвітніх пристроїв - це та область безмежного простору, звідки до нас може надходити випромінювання. При цьому сам об'єкт, що випускає сигнал, вже міг придбати сверхсветовое швидкість віддалення від нашої галактики, але випромінювання від нього ми все ще реєструємо.

Які розміри Видимою Всесвіту? Кордоном спостерігається частини космосу є космологічний горизонт. Всі вселенські структури, що знаходяться за межами цієї області, випускають випромінювання, яке не доходить до сонячної системи. Однак точні розміри видимої частини Всесвіту встановити дуже важко через її постійно прискореного розширення.

Якщо прийняти нашу зоряну систему за центр спостерігається частини космосу, а поверхня останнього розсіювання реліктового випромінювання за космологічний горизонт, то вся ця сфера в діаметрі становитиме 93 млрд. Світлових років. Її складовою структурою є Метагалактика - область космічного простору, доступна для вивчення сучасними астрономічними приладами. Метагалактика однорідний і ізотропний, а дослідники й досі сперечаються, чи є вона всього Всесвіту або тільки її маленькою часткою. Її протяжність постійно змінюється через вдосконалення технологій, що використовуються астрономами.

Що таке космос і які його розміри

Розповідаючи про розміри Всесвіту, не можна не згадати про поняття «космос». Під цим терміном розуміють частину всесвітніх пристроїв, заповнену порожнечею, що лежить за межами атмосфер і оболонок небесних тіл. Космос не порожній або порожнистий. Він заповнений міжзоряним речовиною, що складається з молекул водню, кисню, а також іонізуючого і електромагнітного випромінювання. Крім того, присутній темна матерія, про яку вже кілька століть сперечаються вчені. Багато з них висувають гіпотезу про те, що ця прихована маса - сполучна ланка космічного простору.

Сучасні астрономи, приймаючи за точку відліку нашу планету, розрізняють:

  • Близький космос. Для людини він починається на висоті близько 19 кілометрів. Це лінія Армстронга, де відбувається закипання води при температурі людського тіла. У людини, що знаходиться на цій висоті без скафандра, починає закипати слина і сльози. Висота всього в 100 кілометрів вважається міжнародним офіційним кордоном, після якого починається космічний простір.
  • Навколоземний космос - вважається таким до висоти близько 260 тисяч кілометрів. Це висота, до якої сила тяжіння Землі перевершує тяжіння Сонця. В діапазоні цих висот здійснюють орбітальні польоти наші космонавти і літають різні супутники.
  • Міжпланетна область. На цих висотах, а точніше удалениях від Землі робить свій політ навколо нашої планети її. На ці відстані літали тільки автоматичні космічні станції і астронавти НАСА при висадці на Місяць в 1970 році.
  • Міжзоряний простір - видалення від Землі міряється вже в мільярдах кілометрів.
  • Міжгалактичний простір, де величини видалення складають близько 5 квінтильйонів кілометрів. Все це мізерно враховуючи розмір світобудови.

Наскільки величезний світ?

Після всього прочитаного варто задуматися, наскільки величезний світ, в якому ми живемо. Люди всього лише мікроби в порівнянні тільки з, не кажучи вже про галактиках і космосі. При цьому розмір Всесвіту не мислимо. І навряд чи ми зможемо коли-небудь пізнати його.

Поділіться з друзями або збережіть для себе:

Завантаження ...