По современным космологическим представлениям Вселенная имеет конечные размеры, при этом пространство в ней может быть замкнуто таким образом, что свет, пробежав её всю — возвращается к точке старта, наподобие луча, обегающего комнату, полную зеркал.
От 13,8 до 93 миллиардов световых лет: как астрофизики измеряют настоящий размер Вселенной?
Тем не менее даже корабли, которые являются основой научной фантастики, недостаточно быстры. Даже самыми быстрыми из этих кораблей, которые могут лететь более чем в 1,3 миллиарда раз быстрее скорости света, все же потребуется большая часть суток на то, чтобы достичь Андромеды. А чтобы пересечь Вселенную расстояние 93 миллиарда световых лет , потребуются десятилетия. Все это говорит о том, что даже самые смелые фантазии недооценивают размер того, с чем человечество имеет дело.
Это только то, что мы можем видеть при помощи самых мощных приборов. На самом деле реальные масштабы Вселенной мы не можем представить и приблизительно. Тем не менее, если взглянуть на размер известной Вселенной и представить, что человек мог путешествовать один световой год в секунду, ему потребовалось бы почти 3000 лет, чтобы добраться с одной ее стороны на другую.
Достаточно сложно представить а еще сложнее понять, как это подсчитали ученые , что на планете находится примерно 7,5 квинтиллионов песчинок это 7,5 с 18 нулями.
Учитывая, что скорость света является максимально возможной, можно ожидать, что радиус Вселенной не превышает 13,8 млрд св. Однако на самом деле всё несколько сложнее. Скорость расширения Вселенной не постоянна, сегодня она увеличивается. При этом ограничение скорости света на него не действует, так как это ограничение лишь говорит о том, что сигналы о разных событиях не могут распространяться быстрее света, а в принципе сверхсветовые скорости в физике возможны. В итоге считается, что вся наблюдаемая нами Вселенная представляет собой сферу с центром в Земле и радиусом 46 млрд св. Увидеть более отдаленные области не позволяет как раз то самое ограничение скорости света.
Это только то, что мы можем видеть при помощи самых мощных приборов. На самом деле реальные масштабы Вселенной мы не можем представить и приблизительно. Тем не менее, если взглянуть на размер известной Вселенной и представить, что человек мог путешествовать один световой год в секунду, ему потребовалось бы почти 3000 лет, чтобы добраться с одной ее стороны на другую. Достаточно сложно представить а еще сложнее понять, как это подсчитали ученые , что на планете находится примерно 7,5 квинтиллионов песчинок это 7,5 с 18 нулями. Их примерно в 5-10 раз больше в уже изученной части Вселенной, и это без учета планет и их спутников. На расстоянии от 38 миллионов до 260 миллионов километров свету требуется от 2 до 15 минут , чтобы добраться от Земли до Венеры. Поскольку сигнал связи движется со скоростью света, это означает, что между ответами может проходить до 30 минут во время телефонного разговора с кем-то гипотетическим с Венеры. Именно до нашего естественного спутника от поверхности свету придется добираться 1.
Замечание 2 Важно заметить, что оба размера не являются характеристикой реального настоящего размера Вселенной. Это связано с тем, что: данные размеры имеют зависимость от местоположения наблюдателя в пространстве. Однако, можно точно сказать, что известно современной науке. Это то, что у наблюдаемой нами Вселенной есть видимая и истинная граница. Эти границы называются соответственно радиусом Хаббла 13,75 млрд св. Такие границы полностью зависят от места, где находится наблюдатель и они, границы со временем расширяются. При этом радиус Хаббла расширяется строго в соответствии со скоростью света. А горизонт частиц расширяется ускоренно. Остаётся не выясненным, будет ли продолжаться ускорение горизонта частиц, и не придет ли ему на смену сжатие.
Насколько велика Вселенная? Можно ли вообще ответить на этот вопрос?
На изображении показана структура Вселенной. Черные дыры и, в особенности, сверхмассивные черные дыры, которые обычно находятся в центре галактик, намного больше звезд. Крупнейшая черная дыра из известных на данный момент равна 21 млрд масс Солнца и расположена в скоплении Волос Вероники. Наша галактика Млечного Пути достигает в ширину 100 тысяч световых лет. Галактики часто связаны друг с другом гравитационно в группы, которые называются галактическими скоплениями.
Астрономы обнаружили галактику в 13,5 миллиардов световых лет от Земли 9 апреля 2022, 12:38 Астрономы обнаружили галактику в 13,5 миллиардов световых лет от Земли 9 апреля 2022, 12:38 Международная группа астрономов обнаружила самую далекую галактику в истории под названием HD1, которая находится примерно в 13,5 миллиардах световых лет от Земли, согласно данным Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, сообщает UPI. В статье, опубликованной на этой неделе в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества, отмечается, что HD1 может создавать звезды с поразительной скоростью и даже может быть домом для так называемых звезд населения III самые первые звезды во Вселенной, которые до сих пор никто не видел.
Свет работает примерно так же. Посмотрите на спектрограмму выше, видите черные линии? Они указывают на границы поглощения цвета химическими элементами, находящимися внутри и вокруг источника света. Чем больше сдвинуты линии к красной части спектра — тем дальше объект находится от нас. На основе подобных спектрограмм ученые также определяют то, насколько быстро объект двигается от нас.
Так мы плавно и подобрались к нашему ответу. Большая часть света, подвергшаяся красному смещению, принадлежит галактикам, возраст которых около 13,8 миллиарда лет. Сколько лет Вселенной? Если после прочтенного вы пришли к выводу, что радиус наблюдаемой нами Вселенной составляет всего 13,8 миллиарда световых лет, то вы не учли одной важной детали. Все дело в том, что на протяжении этих 13,8 миллиарда лет после Большого взрыва Вселенная продолжала расширяться. Другими словами, это означает, что реальный размер нашей Вселенной гораздо больше, чем указано в наших изначальных измерениях. Поэтому для того, чтобы узнать реальный размер Вселенной, необходимо принять во внимание еще один показатель, а именно то, насколько быстро Вселенная расширялась со времен Большого взрыва.
Физики говорят, что наконец смогли вывести нужные цифры и уверены в том, что радиус видимой Вселенной в настоящий момент составляет около 46,5 миллиарда световых лет. Правда, стоит также отметить, что эти подсчеты основаны лишь на том, что мы сами можем видеть. Точнее способны разглядеть в глубине космоса. Эти подсчеты не отвечают на вопрос истинного размера Вселенной. Кроме того, ученых заставляет задуматься некоторое несоответствие, согласно которому более удаленные от нас галактики в нашей Вселенной слишком хорошо сформированы, чтобы можно было считать, что они появились сразу после Большого взрыва. Для такого уровня развития потребовалось гораздо больше времени. Необъяснимый факт, указанный выше, открывает целый ряд новых проблем.
Это может быть оправдано тем, что мы никогда не сможем узнать что-либо прямым экспериментом о какой-либо части Вселенной, которая причинно отключена от Земли, хотя многие заслуживающие доверия теории требуют, чтобы вся Вселенная была намного больше, чем наблюдаемая Вселенная.. Нет никаких доказательств того, что граница наблюдаемой Вселенной составляет границу Вселенной в целом, и ни одна из основных космологических моделей не предполагает, что Вселенная вообще имеет какие-либо физические границы, хотя некоторые модели предполагают, что это может быть конечный, но неограниченный, как многомерный аналог двумерной поверхности сферы, которая имеет конечную площадь, но не имеет края. Вполне вероятно, что галактики в нашей наблюдаемой Вселенной представляют лишь крохотную часть галактик во Вселенной. Согласно теории космической инфляции , первоначально введенной ее основателями, Аланом Гутом и Д. Существуют также более низкие оценки, утверждающие, что вся Вселенная более чем в 250 раз больше 3450 миллиардов световых лет по объему, а не по радиусу , чем наблюдаемая Вселенная, а также более высокие оценки, подразумевающие, что Вселенная может иметь диаметр около не менее 10 Мпк. Если Вселенная конечна, но безгранична, также возможно, что Вселенная меньше наблюдаемой Вселенной. В этом случае то, что мы принимаем за очень далекие галактики, на самом деле может быть дублированием изображений близлежащих галактик, образованных светом, который обогнул Вселенную. Эту гипотезу сложно проверить экспериментально, потому что разные изображения галактики могут показывать разные эпохи в ее истории и, следовательно, могут выглядеть совершенно разными. Bielewicz et al.
Это значение основано на анализе круговых совпадений 7-летних данных WMAP. Этот подход оспаривается. Размер Ультра-глубокое поле Хаббла изображение области наблюдаемой Вселенной эквивалентный размер области неба показан в нижнем левом углу , около созвездия Форнакс. Каждое пятно - это галактика , состоящая из миллиардов звезд. Свет от самых маленьких, галактик с наибольшим красным смещением возник почти 14 миллиардов лет назад. Цифры, приведенные выше, являются расстояниями в настоящее время в космологическом времени , а не расстояниями во время излучения света. Например, космическое микроволновое фоновое излучение, которое мы видим сейчас, было испущено во время расцепления фотонов , которое, по оценкам, произошло примерно через 380 000 лет после Большого взрыва, который произошел около 13,8 миллиарда лет назад. Это излучение было испущено материей, которая за прошедшее время в основном сконденсировалась в галактики, и теперь эти галактики находятся на расстоянии около 46 миллиардов световых лет от нас. Таким образом, если материя, которая первоначально испускала самый старый космический микроволновый фон CMBR фотоны , имеет текущее расстояние 46 миллиардов световых лет, то во время разделения, когда фотоны были первоначально излучаемая, расстояние было бы всего около 42 миллионов световых лет.
Заблуждения о ее размере Пример заблуждения о том, что радиус наблюдаемой Вселенной составляет 13 миллиардов световых лет. Эта табличка находится в Центре изучения Земли и космоса в Нью-Йорке. Многие вторичные источники сообщают о большом количестве неверных цифр для размеров видимой Вселенной. Некоторые из этих цифр перечислены ниже с кратким описанием возможных причин неправильного представления о них. Хотя обычно считается, что ничто не может ускориться до скорости, равной скорости света или большей, чем скорость света, распространено заблуждение, что радиус наблюдаемой Вселенной, следовательно, должен составлять всего 13,8 миллиарда световых лет. Это рассуждение имело бы смысл только в том случае, если бы концепция плоского статического пространства-времени Минковского в рамках специальной теории относительности была правильной. В реальной вселенной пространство-время искривлено способом, который соответствует расширению пространства , о чем свидетельствует закон Хаббла. Расстояния, полученные как скорость света, умноженная на космологический интервал времени, не имеют прямого физического значения. Если вся Вселенная меньше этой сферы, то свет успел обогнуть ее с момента Большого взрыва, создав несколько изображений далеких точек реликтового излучения, которые проявились бы в виде повторяющихся кругов.
Корниш и др.
Вселенная. Что мы знаем о ней? Часть 3, Размеры. Продолжение
По современным космологическим представлениям Вселенная имеет конечные размеры, при этом пространство в ней может быть замкнуто таким образом, что свет, пробежав её всю — возвращается к точке старта, наподобие луча, обегающего комнату, полную зеркал. Мы знаем, что возраст Вселенной составляет 13,8 миллиардов лет, но размер наблюдаемой Вселенной при этом – 46 миллиардов световых лет. Но он переоценил размеры Галактики (современная оценка диаметра — 100 тыс. световых лет) и был не прав относительно спиральных туманностей. Размер Вселенной составляет минимум 156 миллиардов световых лет. К такому выводу пришли ученые, проведя новые расчеты движения световых частиц в космосе.
Сколько лет Вселенной?
Узнайте размеры Вселенной: как измерить пространство, описание процесса расширения, использование красного смещения, движение света, роль инфляции. А чтобы пересечь Вселенную (расстояние 93 миллиарда световых лет), потребуются десятилетия. Гигантские размеры Вселенной, её тайны страшат и притягивают одновременно, словно магнит. Говорят, что размер наблюдаемой Вселенной составляет около 93 миллиардов световых лет в поперечнике. А размах вселенной (90 млрд световых лет) составит около 70,632 километров!
Мир за пределами Млечного Пути: как Эдвин Хаббл «раздвинул» границы Вселенной
Некоторая часть этой массы может объясняться тёмной материей, но даже в этом случае маловероятно, что массы звёзд хватит, чтобы объяснить остальную массу галактики. Ранее уже были обнаружены галактики такого же возраста и с такой же плотностью, что говорит о том, что у этих древних звёздных фабрик есть что-то общее, что делает их такими массивными. Одно объяснение заключается в том, что эти галактики содержат гораздо больше тёмной материи, чем ожидалось, а другая теория предполагает, что в них может находиться больше звёзд малой массы, чем в молодых галактиках. Но для выяснения истинной причины учёным требуются дополнительные наблюдения и работа над ними. До сих пор, самым дальним обнаруженным объектом было кольцо на расстоянии около 14,7 миллиардов световых лет.
Но имейте в виду, что Вселенная также постоянно расширяется с нарастающей скоростью. За то время, которое свет потратил на нас, ее край сдвинулся. К счастью, ученые знают, насколько далеко он продвинулся: 46,5 миллиардов световых лет, основываясь на расчетах расширения Вселенной после Большого взрыва. Некоторые ученые использовали это число, чтобы попытаться вычислить, что находится за пределами того, что мы можем видеть. Исходя из предположения, что Вселенная имеет изогнутую форму, астрономы могут взглянуть на закономерности, которые мы видим в наблюдаемой Вселенной, и использовать модели, чтобы оценить, насколько дальше расширяется остальная часть Вселенной. Одно исследование показало, что реальная Вселенная может быть как минимум в 250 раз больше 46,5 миллиардов световых лет, которые мы можем реально увидеть. Но у Кинни есть и другие идеи: «Нет никаких доказательств того, что Вселенная конечна», — сказал он, — «она вполне может продолжаться бесконечно». Нет уверенности в том, является ли Вселенная конечной или бесконечной, но ученые согласны с тем, что она «действительно огромна», сказал Галлахер. К сожалению, маленькая часть, которую мы можем видеть сейчас, — это самое большее, что мы когда-либо сможем наблюдать. Поскольку Вселенная расширяется с возрастающей скоростью, внешние края нашей наблюдаемой Вселенной фактически движутся наружу быстрее, чем скорость света. Это означает, что края нашей Вселенной удаляются от нас быстрее, чем их свет достигает нас.
Красное смещение вообще широко применимо в астрофизике. С его помощью определяют расстояние до далеких галактик если коротко, когда объект во Вселенной движется от нас, спектр излучения смещается в сторону большей длины волны - то есть в зону красных волн самые длинные красные, самые короткие фиолетовые , поэтому и красное смещение называется, ну так как объект от нас удаляется, и волне нужно каждый раз проходить большее расстояние следовательно длина волны увеличивается и смещается в красную сторону. Так вот, анализируя величину красного смещения определяется, насколько далеко успел улететь от нас определенный объект, следовательно, мы, грубо говоря, знаем, как быстро проходит расширение, и по законам Хаббла можем рассчитать все необходимые величины. Надеюсь, ничего не упустила. Данная величина получена благодаря расчётам по законам Хаббла.
Дело в том, что старая космология оперировала более простыми представлениями о Вселенной. Чтоб решать уравнение общей теории относительности, надо было что-то упростить. Еще лет 20 назад предполагалось, что Вселенная в среднем однородна, что все перепады плотности: планеты — пустота — звезды — пустота — чувствительны только в малых масштабах, но если взять большие куски пространства размером сотни миллионов световых лет, то где ни посмотри, они везде одинаковы. То есть, представлялось, что Вселенная — это такой более-менее однородный кисель. Это, в принципе, недалеко от правды, но чем точнее мы наблюдаем, тем больше тонких различий замечаем в строении разных областей Вселенной. Последние несколько лет это стало уже напрягать космологов. Например, полет нового космического телескопа «Джеймс Уэбб», который летает третий год, выявил два непонятных свойства Вселенной. Во-первых, в ней очень рано, почти сразу после начала расширения, сформировались первые звездные галактики. Мы всегда предполагали, что это должно было произойти позже. Гравитации нужно было определенное время, чтобы из однородного вещества создать плотные комочки звезд, а из них — галактики. Во-вторых, космологов озадачили гигантские черные дыры, которые давно обнаружились в центрах галактик. Мы думали, что они постепенно набирали свою массу, поглощая окружающее вещество.
Сколько лет Вселенной? Отвечает новое исследование
это единица длины, которую свет проходит за один год, равная чуть меньше 10 триллионам километров. Вселенная расширяется в течение 13,8 миллиарда лет, сопутствующее расстояние (радиус) сейчас составляет около 46,6 миллиарда световых лет. До недавних пор считалось, что предельные размеры осцилляций — около полумиллиарда световых лет. 3 Какого размера Вселенная? 4 Сколько лет Вселенной? Сегодня наша обозримая Вселенная простирается на примерно 46,1 млрд световых лет во всех направлениях с нашей точки зрения. Большое Кольцо расположено близко к 0 по оси X и охватывает примерно от -650 до +650 по оси X (что эквивалентно 1,3 миллиардам световых лет).