Может быть Вселенная бесконечной?

Вoзмoжнo, грaницы тoгo, чтo мы мoжeм нaблюдaть, прoстo искусствeнныe; вoзмoжнo, нe сущeствуeт никaкиx oгрaничeний нa тo, чтo нaxoдится зa прeдeлaми нaблюдaeмoгo.

13,8 млрд лeт нaзaд Всeлeннaя нaчaлaсь с Бoльшoгo Взрывa. С тex пoр oнa рaсширяeтся и oстывaeт, тaк былo вчeрa, сeгoдня и зaвтрa. С нaшeй тoчки зрeния, мы мoжeм нaблюдaть и нa 46 миллиaрдoв свeтoвыx лeт вo всex нaпрaвлeнияx, блaгoдaря скoрoсти свeтa и рaсширeния прoстрaнствa. Даже если это большое расстояние, это, конечно. Но это только часть того, что предлагает нам Вселенная. Что стоит за этой части? Может быть Вселенная бесконечной?

Как можно было бы доказать опытным путем?

Во-первых, то, что мы видим, говорит нам больше, чем 46 миллиардов световых лет.

Чем больше мы смотрим в любом направлении, тем дальше назад во времени мы смотрим. Галактики ближе, в 2,5 миллиона световых лет от нас, вы видите так, что была 2,5 миллиона лет назад, потому что свет это не время, чтобы войти в наши глаза с места, в котором он был выдан. Самые далекие галактики мы видим, какими были миллионы, сотни миллионов или даже миллиарды лет назад. Мы видим свет Вселенной, молодой человек. Так что если мы ищем свет, что было выдано 13,8 млрд лет назад, он оставил Большой Взрыв, найдем его: космический микроволновый фон.

Его живопись колебания неимоверно сложной, с различными лестнице угловые очевидные индивидуальные различия в средних температурах. Также в нем закодирована невероятное количество информации о Вселенной, в том числе удивительный факт: искривление пространства, насколько мы можем судить, абсолютно плоская. Если бы пространство было положительным является изогнутой, если бы мы жили на поверхности сферы четырехмерного, что он видел, как эти далекие лучи света. Если бы пространство было искривлено негативно, как если бы мы жили в седле в четырех измерениях, что он видел, как вдали лучи света расходятся. Но нет, лучи света из далеких, продолжают двигаться в первоначальном направлении, а колебания говорят выбор очень медленно.

Есть реликтовое излучение, и крупномасштабную структуру Вселенной в сочетании позволяют нам сделать вывод, что если Вселенная конечна и закрывается в себе, должно быть, по крайней мере, в 250 раз больше, чем то, что мы видим. И поскольку мы живем в трех измерениях, мы получаем (250)3 в виде тома, или, умножая пространство 15 миллионов раз. Не важно, насколько большой номер был, не бесконечно. Оптимистичная оценка, Вселенная должна быть не менее 11 миллиардов световых лет во всех направлениях. И это много, но… конечно.

Тем не менее, есть основания полагать, что она более. Большой Взрыв может означать начало наблюдаемой Вселенной, какой мы ее знаем, но это не знаменует рождение времени и пространства как таковой. До Большого Взрыва Вселенная переживает период космической инфляции. Она не была полной, материи и радиации и не было горячей водой. Она:

  • он был полон энергии, заложенную в том же пространстве;
  • расширение в постоянном экспоненциальном порядке;
  • он создал новое пространство настолько быстро, что даже самая маленькая физическая длина, длина Планка, растягивается до размеров наблюдаемой сегодня Вселенной, каждая 10-32 секунд.

Правда, в нашем регионе Вселенной, инфляция закончилась. Но есть некоторые вопросы, которые до сих пор не знаем ответа, которые могут определить истинный размер Вселенной, и даже то бесконечным или нет.

Как большая область Вселенной после инфляции, в котором родился наш Большой Взрыв?

Глядя на нашу Вселенную сегодня, в равномерное свечение, оставшееся от Большого Взрыва и Вселенной, мы можем сделать не так много. Мы можем определить верхний предел энергетической шкалы, в которой произошла инфляция; мы не в состоянии определить, какой части Вселенной он пересек инфляция; мы можем определить нижний предел, чем должен продолжать инфляцию. Но карман инфляционной Вселенной, в которой родилась наша, может быть очень много, гораздо больше, чем нижний предел. Может быть в сотни миллионов или гуголы раз больше, что мы можем наблюдать… или действительно бесконечна. Но до тех пор, пока мы не будем в состоянии наблюдать больше Вселенной, которая доступна для нас в настоящее время мы не имеем достаточно информации, чтобы ответить на этот вопрос.

Верна ли идея «вечной инфляции»?

Если вы считаете, что инфляция должна быть квантовое поле, в любое время в течение этой стадии экспоненциального расширения, есть вероятность, что инфляция закончится большого взрыва, и вероятность того, что инфляция будет продолжаться, создавая все больше и больше пространства. Эти расчеты вы сможете произвести (при различных предположениях) и, что приведет к неизбежному выводу: если вам нужен инфляции, которая производит наблюдаемой нами Вселенной, то инфляция всегда будет создать больше пространства, который продолжает расширяться, в сравнении с регионами, которые они уже исчерпали Больших Взрывов. И если наша наблюдаемая Вселенная может быть результатом того, чтобы инфляция в нашей области пространства около 13,8 млрд лет назад, есть области, в которых инфляция продолжается — создание все больше и больше пространства и создав Большой Взрыв — и на сегодняшний день. Эта идея носит название «вечной инфляции» и, в общем-то, принимается от сообщества физиков-теоретиков. И потом, насколько велика вся ненаблюдаемая Вселенная?

Сколько времени текла инфляция к концу, и Big Bang?

Мы можем видеть только наблюдаемая Вселенная, созданная для того, чтобы инфляция и наш Большой Взрыв. Мы знаем, что инфляция, как ожидается, продолжать, по крайней мере, 10-32 секунд или вниз что-то, но может и дольше. Но насколько больше? Для секунд? Лет? Миллиарды лет? Или на неопределенный срок? Всегда текла инфляция Вселенной? Если имеет начало? Произошло, если вы из предыдущего состояния, которое было всегда? Или, возможно, все пространство и время, рождается из «ничего» некоторое время назад? Возможностей много, но все они непроверяемы и недоказуемы и по настоящее время.

В соответствии с нашими лучшими наблюдений, мы знаем, что Вселенная гораздо, гораздо больше, чем та часть, что мы имеем счастье наблюдать. За то, что мы видим, это гораздо больше Вселенной, с теми же законами физики, с одни и те же объекты (звезды, галактики, скопления, провода, пустые и т. д.) и с теми же возможность развития сложной жизни. Должен быть также окончательные размеры «пузырей», в котором заканчивается инфляция, и огромное количество таких пузырьков, заключенных в гигант, раздувающемся в процессе инфляции пространства-времени. Но каких-либо больших чисел существует предел, который не бесконечны. И только, если инфляция не продолжалось на протяжении бесконечно долгого времени, Вселенная должна быть конечной.

Проблема в том, что мы просто знаем, как получить доступ к информации, имеющейся в нашей наблюдаемой Вселенной: в эти 46 миллиардов световых лет во всех направлениях. Ответ, самый большой из всех вопросов, если Вселенная конечной или бесконечной, может быть закодирован в самой этой Вселенной, но мы слишком связаны руки, чтобы узнать это. К сожалению, физики, которые мы имеем, не дает нам других вариантов.

Может быть Вселенная бесконечной?
Илья Хель

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Обсуждение закрыто.