Колко голяма е Вселената отвъд видимата й част?

Наука ОFFNews Последна промяна на 28 март 2016 в 18:12 43035 3

Кредит Pablo Carlos Budassi
Това е представа за видимата Вселена, в която разстоянията са показани логаритмично. В средата ще намерите Слънчевата система, после пояса на Кайпер, облака на Оорт, Алфа Центавър, спиралата на Персей - ръкав на нашата галактика, Млечния път, галактиката Андромеда, близки галактики, купове от галактики, космическия микровълнов фон (червения ръб) и накрая на самия Голям взрив.

Частта от Вселената, която е видима, защото светлината или други сигнали са имали време да стигнат до нас, е 93 милиарда светлинни години.

Наблюдаемата Вселена е 93 милиарда светлинни години в диаметър, но е нараствала в продължение на 13,8 милиарда светлинни години. Това изглежда парадоксално на пръв поглед, защото знаем, че нищо не се движи по-бързо от светлината. Тогава радиусът на Вселената трябва да е не повече от 13,8 милиарда светлинни години, нали?

Нищо не се движи по-бързо от светлината, както Айнщайн заяви за първи път през 1905 г. и това се отнася за всичко, което се движи в пространството - фотони, протони, неутрони, звезди, галактики, ракети и др ... но това не се отнася за самото пространство!

Пространството може да се движи по-бързо от светлината и на два пъти това всъщност вече се е случило:

  • много скоро след Големия взрив започва много кратко, но изключително бързо разширяване на Вселената, наречено инфлация. То започва 10-36 секунди след Големия взрив и продължава 10-24 секунди, но Вселената се разширява 1060 пъти преди да установи сегашния си темп на разширяване. И разширяването е било по-бързо от светлината. 
  • от края на двадесетте години на миналия век, Едуин Хъбъл (Edwin Hubble) установява, че Вселената се разширява и галактиките се отдалечават от нас. Хъбъл определя, че това се случва по известния закон на Хъбъл, v=HoD, където v е скоростта на отдалечаване на една галактика, Ho е константата на Хъбъл постоянна и D е разстоянието до системата. Колкото са по-далечни галактиките, толкова по-бързо ​​се отдалечават от нас. Там е работата, че не самите галактики се отдалечава от нас, защото това би било експлозия. Не, сювсъщност галактиките се движат заедно с разширяването на пространството, заедно с всичките стотици милиарди други галактики във Вселената. От закона на Хъбъл следва съществуването на т. нар. Обем на Хъбъл, част от Вселената, в която галактиките се отдалечават със скорост до скоростта на светлината от нас. Това означава, че извън този Обем на Хъбъл има област, в която галактиките се отдалечават от нас със скорост повече от скоростта на светлината.

Ако при инфлацията на Вселената, някои области от нея са излезли от извън нашия "кръг" на наблюдение и ако при разширяването по Хъбъл части от Вселената се разширяват дори по-бързо от светлината и по този начин никога няма да бъдат видими за нас, как може да разберем колко е голяма цялата Вселена?

Оказва се, че все пак можем да кажем нещо смислено за Вселената извън наблюдаемата Вселена със сигурност. Въз основа на наблюденията, включително от космоса, може да се заключи, че Вселената е плоска, т.е., че кривината на Вселената не е положителна или отрицателна, а нула. Освен това, Вселената е хомогенна, т.е. Вселената за всички наблюдатели изглежда еднакво, без значение къде се намират те, и изотропна, което означава, че Вселената изглежда по един и същи начин във всички посоки за всеки наблюдател.

Това, че Вселената е хомогенна и изотропна е космологичен принцип, термин за пръв път въведен през 1933 г. от Артър Милн.

От това, че Вселената е плоска и космологичния принцип следва, че наблюдател в една галактика на ръба на видимата за нас Вселена също ще забележи, че Вселената е хомогенна и изотропна (виж схемата по-горе). Изчисленията на базата на това показват, че цялата Вселената трябва да бъде най-малко 400 пъти по-голяма от видимата Вселена.

Според инфлационния модел, видимата вселена е била приблизително с размерите на кварк преди началото на инфлацията и с големината на песъчинка след това. Ако размерът на цялата Вселената преди инфлацията е разстоянието, което светлината може да пропътува след Големия взрив, то цялата Вселената ще е около 10 27 по-голяма от видимата Вселена. С други думи, да сравним видимата Вселена с цялата Вселена е като да сравним една песъчинка с видимата Вселена. 

Цялата вселена излиза, че е голяма 93 млрд х 1027 светлинни години, тоест цялата Вселена е голяма, много голяма, а може би дори безкрайна.

Източник: Beyond The Universe

Виж още за:
Най-важното
Всички новини

Още от Космос

Коментари

За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

3

29.03 2016 в 14:36

-1
+15
Написано е, че вселената е хомогенна, изотропна и плоска и, че от това следва, че е най-малко 400 пъти по-голяма от видимата вселена. Това е малко подвеждащо, ако е плоска и изотропна, то вселента ще е безкрайна. Но дали е плоска не е сигурно. Наблюденията показват, че ако не е плоска, то кривината и е много близка до нула, но може и да не е нула. Ако кривината е положителна (т.е. вселената е тримерна сфера) плюс оценката за възможната стойност на кривината дават оценката за това колко голяма е вселената. Например поне 400 пъти по-голяма от наблюдаемата вселена.

2

29.03 2016 в 13:18

-3
+10
Всичко на този сайт е "текущата теория която работи не винаги добре". Пише го най-отгоре (думата "наука" значи това).

1

29.03 2016 в 12:39

-1
+12
Много хубава статия, само уточнете, че голяма част от нея е изцяло изградена от хипотези и теория, а не експериментално доказани факти. Като инфлационното поле, например. Или пък като текущата ни космологична теория, която работи в мащаби само над 400 млн. св. г., при това не винаги добре (примери - откриването на Great Sloan Wall и други, подобни обекти).