Наша Вселенная конечна, несмотря на ее постоянное и ускоренное расширение. Расширение ограничено пределами наблюдаемости, где скорость расширения превышает скорость света.
Как бесконечная Вселенная может расширяться?
Расширение Вселенной — подтвержденный эмпирический факт:
- Скопления галактик отдаляются друг от друга.
- В прошлом они были расположены ближе, что указывает на точку во времени, когда началось расширение.
Момент рождения Вселенной, известный как Большой взрыв, произошел приблизительно 14 млрд лет назад.
Механизм расширения до сих пор полностью не понят, но одна из известных движущих сил — темная энергия, гипотетический вид энергии, который способствует ускорению расширения.
Расширение Вселенной имеет ряд последствий:
- Галактики движутся друг от друга с возрастающей скоростью.
- Космическое микроволновое фоновое излучение (остаток Большого взрыва) остывает и становится менее заметным.
- Со временем галактики станут настолько далекими, что их свет больше не будет достигать нас.
Что есть за пределами космоса?
Пределы видимой Вселенной, как предполагается в настоящее время, ограничены поверхностью последнего рассеяния.
Это область, откуда до нас доходят фотоны реликтового излучения, возникшие спустя приблизительно 380 000 лет после Большого взрыва. Поверхность последнего рассеяния соответствует моменту, когда Вселенная стала прозрачной для излучения.
За пределами этой поверхности ученые пока не могут наблюдать напрямую из-за непрозрачности Вселенной на ранних стадиях ее существования.
Тем не менее, косвенные свидетельства, такие как флуктуации реликтового излучения и крупномасштабная структура Вселенной, позволяют предположить, что за пределами наблюдаемой области может существовать:
- Большее пространство с теми же физическими законами.
- Другая Вселенная с иными физическими свойствами.
- Мультивселенная, состоящая из множества различных Вселенных.
Точная природа того, что находится за пределами наблюдаемой Вселенной, остается одной из самых фундаментальных и нерешенных загадок современной науки.
Почему Вселенная не Схлопнулась?
Вселенную удерживает от коллапса электромагнитное взаимодействие, создающее давление между частицами и атомами.
Это давление имеет предел, ограниченный скоростью света, что не позволяет частицам обмениваться энергией бесконечно быстро.
Таким образом, электромагнитное взаимодействие обеспечивает устойчивое давление, предотвращая схлопывание Вселенной.
Когда исчезнет вся Вселенная?
Исчезновение наблюдаемой Вселенной прогнозируется примерно через 2 триллиона лет.
В этот момент свет от удаленных галактик будет настолько красным, что его длина волны станет равной размеру наблюдаемой Вселенной. Это происходит из-за постоянного расширения Вселенной, которое заставляет галактики удаляться друг от друга со все большей скоростью.
В результате граница видимости нашей Вселенной будет стремительно уменьшаться, пока не исчезнет совсем, оставив нас в темном и бесконечном космосе.
- Космологический горизонт: Граница наблюдаемой Вселенной, определяемая максимальным расстоянием, которое свет мог пройти с момента Большого взрыва.
- Красное смещение: Явление, при котором длина волны света увеличивается (сдвигается в красную сторону) по мере удаления его источника.
- Проблема темной энергии: Таинственная сила, вызывающая ускоряющееся расширение Вселенной и, следовательно, исчезновение наблюдаемой Вселенной.