Есть ли границы космоса и что находится за ними.

Однако у ученых есть два противоположных мнения о наблюдаемой Вселенной. Один считает, что за пределами метагалактики существуют другие системы и что мы наблюдаем лишь небольшую часть огромной Вселенной. Другая точка зрения гласит, что это вся Вселенная и что за ее пределами ничего нет.

Есть ли что-нибудь за пределами наблюдаемой Вселенной?

Вопрос о том, что находится за границами Вселенной, задавался человечеством на протяжении веков. Но лишь недавно сложилось приблизительное понимание того, что представляет собой наш космический дом (по меркам той же Вселенной). Теперь мы знаем, что Вселенная возникла в результате Большого взрыва около 14 миллиардов лет назад и с тех пор расширяется ускоренными темпами, одновременно охлаждаясь. Это кажется контринтуитивным, но чтобы понять удивительные законы Вселенной и то, как они работают, самые умные из нас трудились на протяжении многих поколений. Но накопленные за эти годы знания, к сожалению, до сих пор не складываются в единую головоломку. Да, мы знаем, как выглядит наблюдаемая Вселенная — с помощью мощных телескопов ученые составляют карты не только звезд, но и миллиардов галактик и их скоплений, заглядывая все дальше назад, во времена Большого взрыва. Но могут ли они также узнать, есть ли что-то за пределами нашей Вселенной? Есть ли там что-то, что не только не могут передать самые мощные приборы, но и что просто невозможно увидеть?

Перед нами — красочный снимок Вселенной в рентгеновском свете в обычный день: ускорение и распад материи, нагретой до чрезвычайно высоких температур, кипящий газ, ненасыщенные черные дыры и взрывающиеся звезды.

Что мы знаем о Вселенной?

Чтобы ответить на вопрос, что находится за пределами Вселенной, мы должны сначала определить, что мы понимаем под термином «Вселенная». Если воспринимать этот термин буквально и понимать под ним все, что может существовать в пространстве и времени, то за пределами Вселенной не может быть ничего. Даже если представить, что Вселенная имеет конечный размер, и вообразить что-то за пределами этого объема, то все, что находится за его пределами, также должно принадлежать Вселенной.

Даже если Вселенная представляет собой бесформенную, безымянную пустоту — абсолютное небытие — она все равно является чем-то и называется «все, что существует» — и поэтому по определению является частью Вселенной. Если Вселенная бесконечна, то нет необходимости беспокоиться об этой загадке. Поскольку Вселенная, как все существующее, бесконечно велика и не имеет края, нет ничего «внешнего», о чем можно было бы говорить.

Часть наблюдаемой Вселенной, которую можно исследовать с помощью современных астрономических методов, называется метагалактикой и расширяется с помощью все более совершенных инструментов.

С другой стороны, конечно, есть внешняя, наблюдаемая часть Вселенной. Вселенная старая и быстро расширяется. Поэтому за всю историю существования Вселенной мы еще не получили свет от каждой галактики. В настоящее время протяженность наблюдаемой Вселенной составляет около 90 миллиардов световых лет, и, конечно, за этим пределом находятся миллиарды других звезд и галактик. Но есть ли что-нибудь за этим пределом?

Объем Хаббла и Метагалактика

Наука вышла за пределы объема наблюдаемой Вселенной, то есть за пределы той части, где можно обнаружить излучение. Сигналы поступают и из скрытой от глаз части, называемой метагалактикой. Ее самая удаленная точка — это зона, где на поверхность попадает излучение, выпущенное Большим взрывом. Радиус метагалактики, определенный таким образом, составляет 46 миллиардов световых лет. Что находится за его пределами, неизвестно, и именно в этой точке начинаются разногласия.

Одни специалисты утверждают, что это лишь малая часть всего космоса, другие — что за его пределами ничего нет.

Существует еще одно понятие для описания границ наблюдаемого пространства, а именно объем, обнаруженный Хабблом, т.е. часть постгалактического пространства, где пространство расширяется медленнее скорости света. Этот объем составляет 13,8 миллиарда световых лет, что сравнимо с периодом Большого взрыва. Этот предел нельзя считать точно конечным, поскольку он ограничен возможностями Хаббла.

Мультивселенная

Согласно этой теории, состоящая из них Вселенная — это всего лишь один мир, и их слишком много. Они были созданы в результате Большого взрыва из первоматерии и затем развивались по собственному эволюционному сценарию, при этом некоторые из них погибли, а на их место пришли новые миры. Эту гипотезу поддерживает известный британский физик Стивен Хокинг, а также Нил Тайсон, Брайан Грин и Алан Гут.

Интерпретация мультивселенной Эверетта гласит, что в каждом из этих миров действуют одни и те же физические законы, которые, однако, находятся на разных стадиях развития. При этом все миры параллельны, они могут периодически встречаться в некоторых точках соприкосновения, но в целом развиваются независимо.

Возможно, эта теория окажется верной, но на данный момент она скорее философская, чем научная. Ученые не могут подтвердить или опровергнуть аргументы экспериментальным путем. Но если сторонники теории правы, то наша Вселенная имеет пределы и конечную продолжительность существования.

Мультивселенная

Наблюдаемые пределы Вселенной известны, но что лежит за этими пределами? Если пространство — это конечная область, хотя и очень большая, то почему рядом с ней нет других подобных областей? Что если наша Вселенная — не одна из многих, а одна из бесчисленного множества других?

Гипотеза мультивселенной гласит, что каждая отдельная вселенная — это своего рода пузырь, который был создан из материи во время Большого взрыва. Все миры рождаются, развиваются, в конце концов умирают и заменяются новыми. Одним из самых известных сторонников этой гипотезы был Стивен Хокинг. Ее также поддерживают, пожалуй, самый известный популяризатор науки, астрофизик Нил Деграсс Тайсон, один из первых в области квантовых вычислений Дэвид Дойч, Алан Харви Гут, первый физик, предложивший идею космической инфляции, и Брайан Рэндольф Грин, известный популяризатор теории струн.

В мультивселенной существует бесконечное количество «пузырей», которые действуют по одним и тем же законам природы, но находятся в разных состояниях. Параллельные вселенные никак не зависят друг от друга и практически не взаимодействуют.

На данном этапе эта гипотеза даже не вполне научна. Она предполагает, что может находиться за пределами Вселенной, но не может доказать это или хотя бы попытаться проверить экспериментально. Поэтому на данный момент это скорее философский вопрос, чем научный. Однако если гипотеза окажется верной, это будет означать, что кроме нашей существует большое количество вселенных конечного размера и времени жизни.

Полное ничто

Вселенная постоянно расширяется. Это утверждение официально принято современным научным сообществом. Но даже ученые не могут сказать, будет ли это продолжаться вечно и до каких пределов может расширяться Вселенная.

Некоторые теоретики утверждают, что наш мир действительно имеет пределы, но за этими пределами ничего нет. Согласно этой гипотезе, все, что остается в конце Вселенной, — это абсолютная пустота, абсолютное небытие, к которому не применимы законы физики. Туда не может проникнуть свет, ее нельзя почувствовать или увидеть, там нет ни времени, ни пространства. Гипотеза заключается в том, что Вселенная — это замкнутая сфера, плавающая в бесконечном небытии, где не действует ни один из известных физических параметров.

Человеческому мозгу довольно трудно постичь и принять абсолютную пустоту. Даже если гипотеза верна, мы не можем представить, как выглядит абсолютное небытие. Черный фон? Белый? Матрица? Мы можем долго рассуждать, но вряд ли сможем реально представить себе это.

10 фактов, которые необходимо знать о За пределами Солнечной системы

1. Наша Вселенная расширяется. Ученые считают, что около 14 миллиардов лет назад Вселенная была сжата в одной точке пространства.
2. Существует, по крайней мере, 100 миллиардов галактик во Вселенной. Галактика полна звезд: Солнце — лишь одна из 100 миллиардов звезд в нашей собственной галактике Млечный Путь, и каждая из этих звезд может иметь свою собственную планетную систему.
3. Около 68 процентов Вселенной состоит из темной энергии. Темная материя составляет около 27 процентов. Все остальное составляет менее 5 процентов Вселенной.
4. Теперь мы знаем, что Вселенная приобретает структуру пены. Галактики, которые составляют Вселенную, сосредоточены в огромных листах и нитей, окружающие космические пустоты.
5. Галактика Млечный Путь находится в Местной группе, в которой располагаются около 30 галактик. Ближайшей к нам галактикой является Андромеда.
6. Существую более 1700 внесолнечных планет (или экзопланет), существование которых были подтверждены. Есть еще тысячи потенциальных экзопланет, которые требуют подтверждения.
7. Другие планетные системы могут иметь потенциальную жизнь, но к настоящему моменту нет никаких доказательств.
8. Две трети галактик во Вселенной имеет форму спирали, в том числе Млечный Путь. Существуют еще эллиптические галактики, некоторые имеют необычные формы, например зубочистки или кольца.
9. Космический телескоп Хаббл на фото наблюдал крошечный участок неба (одна десятая диаметра Луны) в течение 11,6 дней и обнаружил около 10000 галактик различных размеров, форм и цветов.
10. Черные дыры не являются пустым местом пространства во Вселенной. Черная дыра представляет собой большое количество вещества, упакованного в очень небольшую площадь, что приводит к наличию настолько сильного гравитационного поля, что ничто, даже све т, не может избежать его.

Наша звезда, Солнце и его планеты — лишь крошечная часть Млечного Пути. Млечный Путь — это огромный город звезд, настолько большой, что для того, чтобы пересечь его со скоростью света, потребуется 100 000 лет. Все звезды на ночном небе, включая наше Солнце, — лишь некоторые из обитателей этой галактики. Помимо нашей галактики, существует огромное количество других галактик.

Расстояния между звездами настолько велики, что путешествие от Солнца до ближайшей звезды займет 4 года, даже с учетом скорости света. Космические зонды «Пионер-10», «Пионер-11», «Вояджер-1» и «Вояджер-2» станут первыми рукотворными объектами, которые покинут Солнечную систему и отправятся за ее пределы.

Эти космические зонды расширили известные границы Солнечной системы и были созданы в надежде найти гелиопаузу — переломный момент, который знаменует собой полное замедление солнечного ветра и начало межзвездного пространства. Ожидается, что оба космических аппарата будут продолжать передавать на Землю информацию о магнитных полях и межзвездных частицах в течение 25-30 лет после того, как покинут Солнечную систему.

Спиральная галактика NGC 7331 очень похожа на Млечный Путь

«Золотая» пластинка» за пределами Солнечной системы

На случай обнаружения в космосе разумных форм жизни НАСА оснастило оба космических зонда «Вояджер», покинувших Солнечную систему, аудиодиском под названием «Звуки Земли». 12-дюймовый латунный диск содержит приветствия с Земли на 60 языках, музыку разных культур и звуки природы: звуки океана, грозы, пение птиц, песню кита и многое другое. Его можно назвать «Величайшими хитами планеты Земля».

Панель, установленная на космических зондах «Пионер» и «Вояджер», показывающая положение Земли в Солнечной системе.

Диск также содержит электронную информацию, которую достаточно развитая цивилизация могла бы преобразовать в рисунки, диаграммы и печатные сообщения, включая послание президента Картера. И зонды «Пионер» и «Вояджер» оснащены панелью, показывающей положение нашей Солнечной системы относительно пульсара 14 и центра Млечного Пути. Эти космические зонды действительно могут стать послами в неизведанном космосе.

Когда мы приблизились к внешним областям Солнечной системы, мы не обнаружили там ничего, кроме сплошной пустоты. За пределами нашей родной системы лежат великие тайны глубокого космоса. Расстояния здесь настолько велики, что просто завораживают. Ближайшая звезда находится на расстоянии четырех световых лет. Это означает, что для того, чтобы долететь до нее со скоростью света, потребуется четыре года.

Вам придется преодолевать 186 000 миль в секунду. Мы можем только смотреть в эту пустоту с помощью телескопов и чувствовать себя маленькими и незначительными перед лицом этой бесконечности. На этом наше путешествие по Солнечной системе заканчивается.

Пределы гелиосферы

Эксперт по космическим исследованиям Владислав Измоденов о контакте солнечного ветра с межзвездной средой, миссии «Вояджеров» и гравитации Солнца:

Есть ли предел космосу?

Есть ли конец у космоса? Некоторые космологи считают, что да. Они считают, что пространство, в котором находится Солнечная система, является одной из многих вселенных.

Астрономы утверждают, что у Вселенной нет границ, а значит, нет границ в пространстве и времени. Если принять теорию Большого взрыва, из которого возникла Вселенная, то будет доказано, что существовал момент ее рождения. Следовательно, есть временные рамки ее существования. Поэтому бесконечность Вселенной — это миф.

Что находится вне Вселенной?

Другие вселенные. Из-за отсутствия кислорода и воды жизнь там развиваться не может, но, возможно, человечество сможет их колонизировать. Ученые подозревают, что «пузыри» трутся друг о друга, а затем сливаются. Так наша вселенная может найти путь в другую.

Например, астрономы составили температурную карту Вселенной и обнаружили «ось зла» — линию, где температура чрезвычайно высока. Было много предположений, среди которых преобладало одно: пересечение двух пространств. Были предположения о том, что может находиться в этой области. Например, существует теория, что 2 различных набора физических законов слились воедино, и теперь в этой области происходит нечто странное. Точной информации пока нет.