что значит вселенная бессильна
Конечна или бесконечна Вселенная?
Есть два варианта: либо Вселенная конечна и обладает размером, либо бесконечна и тянется вечно. Оба варианта заставляют хорошенько задуматься. Насколько велика наша Вселенная? Все зависит от ответа на вышеуказанные вопросы. Пытались астрономы понять это? Конечно пытались. Можно сказать, они одержимы поиском ответов на эти вопросы, и благодаря их поискам мы строим чувствительные космические телескопы и спутники. Астрономы вглядываются в космический микроволновый фон, реликтовое излучение, оставшееся со времен Большого Взрыва. Каким образом можно проверить эту идею, просто наблюдая за небом?
Ученые пытались найти доказательства того, что особенности на одном конце неба связаны с особенностями на другом, вроде того, как края обертки на бутылке соединяются друг с другом. До сих пор не найдено никаких доказательств, что края неба могут быть связаны.
Если говорить по-человечески, это означает, что на протяжении 13,8 миллиарда световых лет во всех направлениях Вселенная не повторяется. Свет проходит туда-сюда-обратно через все 13,8 миллиарда световых лет и только потом покидает Вселенную. Расширение Вселенной отодвинуло границы покидания светом вселенной на 47,5 миллиарда лет. Можно сказать, наша Вселенная 93 миллиарда световых лет в поперечнике. И это минимум. Возможно, это число 100 миллиардов световых лет или даже триллион. Мы не знаем. Возможно, и не узнаем. Также Вселенная вполне может быть бесконечной.
Итак, представьте себе. В одном кубометре космоса (просто расставьте руки пошире) есть конечное число частиц, которое может существовать в этом регионе, и у этих частиц может быть конечное число конфигураций с учетом их спина, заряда, положения, скорости и т. д.
Тони Падилья из Numberphile подсчитал, что это число должно быть десять в десятой в семидесятой степени. Это настолько большое число, что его нельзя записать всеми карандашами во Вселенной. Если предположить, конечно, что другие формы жизни не изобрели вечные карандаши или не существует дополнительного измерения, заполненного сплошь карандашами. И все равно, наверное, карандашей не хватит.
В наблюдаемой Вселенной есть только 10^80 частиц. И этого намного меньше, чем возможных конфигураций материи в одном кубометре. Если Вселенная действительно бесконечна, то удаляясь от Земли вы в конце концов найдете место с точным дубликатом нашего кубометра космоса. И чем дальше, тем больше дубликатов.
Подумаешь, скажете вы. Одно облако водорода выглядит так же, как и другое. Но вы должны знать, что проходя по местам, которые будут выглядеть знакомыми все больше и больше, вы в конечном итоге дойдете до места, где найдете себя. А найти копию себя — это, пожалуй, самое странное, что может произойти в бесконечной Вселенной.
Ответить на вопрос, конечна или бесконечна Вселенная, крайне важно, потому что любой из ответов будет умопомрачительным. Пока астрономы не знают ответа. Но не теряют надежды.
Бесконечна ли Вселенная?
Обычная история Вселенной имеет начало, середину и конец. Она началась с Большого взрыва, случившегося 13,8 млрд лет назад, когда Вселенная была очень маленькой, очень плотной и очень горячей. Понадобилось менее одной миллиардной доли секунды, чтобы эта точка — наша Вселенная — расширилась в миллиард миллиардов раз в результате процесса, называемым «космологической инфляцией».
Затем инфляция остановилась. Вселенная продолжала расширяться и остывать, но уже с небольшой скоростью. В течение 380 000 лет она была так плотна, что даже свет не мог пройти сквозь неё: космос был непрозрачной сверхгорячей плазмой рассеянных частиц. И когда всё, наконец, остыло настолько, что смогли образоваться первые атомы водорода, Вселенная стала прозрачной. Радиоактивное излучение распространилось во всех направлениях, и Вселенная стала превращаться в ту комковатую сущность, которую мы видим сейчас — с длинными полосами пустых пространств, перемежающихся скоплением частиц, пыли, звёзд, чёрных дыр, галактик и других форм материи.
В конце концов эти комки разойдутся настолько далеко, что совсем растворятся. Вселенная станет холодной и однородной — эдакий космический бульон из отдельных фотонов. Не особо драматичный финал, но уж что есть, то есть.
Иллюстрация: Gerd Altmann / Pixabay
Большинство альтернатив инфляционной теории проистекает из того, что идея космологической инфляции многих учёных не устраивает.
— Честно говоря, мне никогда не нравилась инфляция, — заявляет Нейл Турок, бывший директор Института теоретической физики в Ватерлоо, Канада, и автор Циклической модели Вселенной.
— Инфляционная теория провалилась! — добавляет Пол Стейнхардт, профессор науки Альберта Эйнштейна в Принстонском университете и сторонник идеи «Большого скачка».
— Я всегда считал космологическую инфляцию притянутой за уши теорией, — признаётся Роджер Пенроуз, математик и физик, заслуженный профессор и глава кафедры математики Оксфордского университета, нобелевский лауреат — основная причина того, что она закрепилась, состоит в том, что это единственное, что люди смогли придумать для объяснения такого явления как масштабная равномерность температуры реликтового излучения.
Реликтовое излучение (также называемое «космическое микроволновое излучение») было фундаментальным фактором всех моделей Вселенной с момента его первого наблюдения в 1965 году. Это слабое свечение, которое можно видеть повсюду в наблюдаемой Вселенной. Именно реликтовое излучение — главный источник информации о том, как выглядела ранняя Вселенная. И именно оно — мучительная головная боль для физиков.
Карта реликтового излучения
Проблема в том, что повсюду, во всех направлениях, куда учёные устремляют свои телескопы, реликтовое излучение выглядит абсолютно одинаково, даже в тех местах, которые, казалось бы, никак не могли взаимодействовать друг с другом никогда за всю историю Вселенной, все 13,8 млрд лет.
Так как не существует механизма, который бы уравнивал температуру во всей наблюдаемой Вселенной, учёные ожидали увидеть куда большее разнообразие температур в разных местах космического пространства.
Господствующая теория космологической инфляции предлагает такое решение «проблемы однородности»: в ранний период Вселенная растянулась настолько быстро, что всё остальное осталось далеко за её пределами. Вселенная расширилась из крошечной однородной области внутри изначального раскалённого хаоса, породив реликтовое излучение. Другие области, находящиеся за пределами наблюдаемой Вселенной, могут выглядеть совершенно иначе.
В Теории инфляции всегда хватало «белых пятен». Примечательно, что нет никаких идей, что именно запустило инфляционное расширение, или правдоподобных предположений, чем оно может закончиться. Одна из идей, выдвигаемых сторонниками теории, заключается в том, что некие гипотетические частицы составили нечто, называемое «инфляционным полем», а затем это поле распалось на частицы, которые стали реликтовым излучением.
И даже с такими хитростями инфляционная теория делает предсказания, которые (по крайней мере, пока) не сбываются. Теория утверждает, что должно было быть искажено изначальными гравитационными волнами, которые рикошетом разошлись по всей Вселенной во время Большого взрыва. Но, несмотря на то, что некоторые типы гравитационных волн действительно были обнаружены, ни один из них не порождает таких искажений.
Визуализация моделирования сливающихся чёрных дыр, излучающих гравитационные волны
Иллюстрация: NASA / Ames Research Center / C. Henze
Квантовая физика также не согласуется с теорией инфляции. Согласно её прогнозам, квантовые флуктуации должны были заставить инфляцию разбить пространство Вселенной на бесконечное число Вселенных с бесконечно разнообразными свойствами — «мультивселенную», в которой происходят буквально все мыслимые события, причём одновременно. Насколько мы можем судить, этого не произошло.
«Инфляционная теория несостоятельна, — утверждает Стейнхардт, — Всё, что она утверждает — это то, что наблюдаемая Вселенная может быть такой, как есть, или любой другой, какую вы можете себе представить, в зависимости от того, где мы находимся в мультивселенной. Возможно всё, что только можно вообразить в рамках физических законов».
Стейнхардт, учёный, стоявший у истоков инфляционной теории, говорит, что в конце концов разочаровался в ней её непроверяемости. «Неужели нам действительно нужно навыдумывать себе бесконечных Вселенных, которых мы никогда не видели и не увидим, чтобы объяснить единственную — плоскую и однородную — Вселенную, которую как раз можем наблюдать? — возмущается он, — Я говорю — нет. Мы должны придумать теорию получше, чем инфляционная».
Другая проблема связана с предположением о том, что появилось в результате именно Большого взрыва и не существовало до него.
Развитие Вселенной согласно инфляционной теории
Иллюстрация: NASA / WMAP Science Team
Если это было так, то, по словам Стейнхардта, при скачке (а не в результате взрыва) у отдалённых регионов космоса было достаточно времени, чтобы повзаимодействовать друг с другом и сформировать единую Вселенную, в которой источники реликтового излучения имели бы шанс выровняться.
Ведь возможно, что время существовало вечно.
— Если скачок случился в прошлом, почему он произошёл только один раз? — задаётся вопросом Стейнхардт, — Почему таких скачков не могло быть много? В таком случае, вероятно, подобный скачок ожидает нас и в будущем. Наша расширяющаяся Вселенная может опять начать сжиматься и вернуться в плотное состояние, и весь цикл запустится снова.
Стейнхардт и Турок вместе работали над некоторыми ранними версиями модели «Большого скачка», согласно которой Вселенная сузилась до таких крошечных размеров, что начала действовать квантовая физика, заменив собой классическую. Но недавна одна сотрудница Стейнхардта, Анна Иджас, разработала модель, в которой Вселенная не становилась настолько крошечной, чтобы физика в ней стала квантовой.
Циклическая модель Вселенной
Иллюстрация: SAMUEL VELASCO/QUANTA MAGAZINE
— Это довольно прозаическая и, можно сказать, консервативная идея, вполне описываемая классическими уравнениями, — говорит Стейнхардт — Теория инфляции предполагает существование мультивселенной, а значит, возникновение Вселенной бесконечным числом способов, а мы просто живём в одной из них, довольно однородной и плоской. Это, конечно, возможно, но маловероятно. А теория Большого отскока гласит, что Вселенная — такая, какой она должна быть.
Зеркальная модель Вселенной
Иллюстрация: Alamy
«Главное моё предположение за 30 лет работы над этим вопросом — это то, что на самом деле Вселенная довольно проста, — рассказывает Турок — Она не хаотична. Она — не случайность. Наоборот, Вселенная абсолютно упорядочена и в ней действуют закономерности, для описания которых требуется совсем немного цифр».
Говоря это, Турок не видит в своей теории места для мультивселенной, высших измерений или новых частиц, могущих прояснить, что же мы видим, когда смотрим в небо.
Если сложить всю известную массу в галактике — звёзды, туманности, чёрные дыры — гравитации не хватит, чтобы объяснить движение галактик и всего, что находится за их пределами. Должно быть ещё, чего мы не можем видеть в настоящее время, а именно — тёмной материи. И это загадочное составляет около 85% всей материальной Вселенной.
— Это единственная частица в Стандартной модели, которая обладает двумя необходимыми свойствами, которые мы ещё не наблюдали напрямую, и она может быть стабильной, — утверждает Латем Бойл, ещё один сторонник Зеркальной теории и коллега Турока по институту.
Возможно, самой сложной альтернативой теории инфляции является Теория конформной циклической космологии Роджера Пенроуза. Как и Теория Большого отскока, она предполагает Вселенную, существующую вечно. Но в этой теории Вселенная не проходит через периоды сокращения — она всегда расширяется. А все составляющие её частицы постоянно и неуклонно уменьшаются, стремясь к абсолютному нулю.
Модель Пенроуза предполагает, что большая часть Вселенной будет в конце концов поглощена сверхмассивными чёрными дырами. По мере того, как Вселенная будет продолжать расширяться и остывать до почти абсолютного нуля, эти чёрные дыры будут «выкипать» явления, называемого излучением Хокинга.
Излучение Хокинга
Иллюстрация: Pixabay
— Необходимо мыслить масштабными категориями, такими, как гугол лет, что означает число из единицы со ста нулями, — говорит Пенроуз, — чтобы представить себе, сколько потребуется времени на то, чтобы самые большие чёрные дыры, наконец, испарились полностью. И тогда мы действительно получим Вселенную, состоящую просто из отдельных фотонов.
И далее, по словам Пенроуза, Вселенная начнёт выглядеть так же, как и в начале, создавая основу для появления следующего эона.
Пенроуз называет эти «следы», оставленные испарившимися дырами, «точками Хокинга». В течение первых 380 000 лет текущего эона они были бы ничем иным, как крошечными точками в космосе, но, по мере расширения Вселенной, начали выглядеть как «пятна» на небе.
Пенроуз сотрудничал с польскими и корейскими космологами, чтобы выяснить, можно ли найти такие места, сравнивая измерения реликтового излучения с тысячами случайных паттернов. «Мы пришли к выводу, что эти пятна существуют с вероятностью 99,98% — рассказывает Пенроуз. Но пока мир физики скептически относится к результатам, полученным им, и среди космологов почти нет желающих воспроизвести анализ Пенроуза, чтобы проверить полученные им данные.
Маловероятно, что мы сможем наблюдать, что происходило в первые моменты после Большого взрыва, не говоря уже о том, что было до него. Непрозрачная перегретая плазма, существовавшая в первые моменты после взрыва, вероятно, навсегда скрыла его за собой. Но есть и другие потенциально наблюдаемые явления, такие как первичные гравитационные волны, первичные чёрные дыры, правосторонние нейтрино и другие, способные дать нам верные подсказки, что же происходило в самом начале.
А до тех пор вопрос о зарождении нашей Вселенной и о том, имеет ли она конец, будет обсуждаться.
Бесконечна ли Вселенная?
Не осталось четких или окончательных доказательств того, что Вселенная либо конечна, либо бесконечна, хотя есть некоторые интригующие аргументы и предлагаемые теории с обеих сторон. Однако самое замечательное в этой загадке заключается в том, что из-за природы Вселенной мы, возможно, никогда не сможем по-настоящему узнать ответ!
Когда вы в последний раз смотрели в усыпанное звездами небо за много километров от любого другого источника света? Когда тысячи звезд простираются над вами, рассеивая свой свет за миллионы или миллиарды километров от вас, это просто ошеломляет. Чем дольше вы вглядываетесь, тем больше звезд появляется, чем вы могли бы сосчитать, если бы потратили на это всю ночь! Однако любой, кто имеет смутное представление о нашей галактике и Вселенной, знает, что на самом деле в одном только Млечном Пути есть миллиарды звезд, что намного больше, чем несколько тысяч, которые мы можем видеть с Земли!
За пределами нашей галактики Млечный Путь находится более 150 миллиардов других галактик, каждая со своим огромным количеством звезд. Нашему релятивистскому мозгу практически невозможно понять эти числа, поэтому большинство людей думают о Вселенной как о бесконечно большой и бесконечной пустоте. В большинстве повседневных ситуаций это убеждение не имеет большого значения, но верно ли оно? Бесконечна вселенная или нет?
Сложный вопрос
Вопрос также осложняется представлениями большинства людей о том, что такое вселенная на самом деле и как она образовалась. Многие люди думают о Большом Взрыве, происходящем в совершенно пустой пустоте, вакууме без энергии или материи, когда внезапно началось массивное расширение, извергающее материю и энергию с невообразимой скоростью, что в конечном итоге привело к образованию всех известных нам сегодня скоплений галактик, туманностей, звезд, планет и лун.
В первые мгновения Вселенной после Большого взрыва объем и плотность материи были несколько однородны, но как только началось охлаждение и дифференциация на атомы, области накопления массы и области пустого пространства стали более определенными. Вся энергия и материя начали расширяться, удаляясь со скоростью света от всего остального; точно так же расширялось и пустое пространство между объектами (часто быстрее скорости света).
Иллюстрация расширения вселенной после большого взрыва.
Вот почему мы можем обнаружить свет на расстоянии 46 миллиардов световых лет (в том числе благодаря гравитационному линзированию), хотя наша Вселенная существует в своем нынешнем виде всего 13,8 миллиарда лет.
Это говорит о том, что во Вселенной существует «внешнее», как если бы теоретически можно было выйти наружу и затем наблюдать снаружи системы. Однако у нас нет никаких доказательств того, что такое «внешнее» существует, что является сильным аргументом в пользу теории бесконечной вселенной.
Может ли это быть бесконечным?
Мысль о том, что все сущее «бесконечно», опять же, очень трудна для человеческого ума. Наше существование изначально определяется границами и ограничениями, поэтому “бесконечное” число возможностей немыслимо. Однако если вселенная бесконечна, то существует вероятность (пусть и небольшая), что точно такое же расположение атомов и молекул существует и в других местах. Экстраполируя это дальше, можно было бы также найти место, где те же самые структуры атомов и молекул образовали бы другую Землю, с жизнью, которая развивалась бы таким же образом, а это означало бы, что где-то еще в этой бесконечной вселенной существовал бы другой «ты».
Это может звучать как научная фантастика, но это та область, где должны проводиться дискуссии о «бесконечном». Хотя эти, казалось бы, диковинные мысленные эксперименты кажутся невозможными, у нас нет возможности должным образом опровергнуть их.
В более крупном масштабе, когда мы смотрим на Вселенную, она кажется плоской, почти как лист бумаги, и нет никакой заметной кривизны. Тем не менее мы продолжаем наблюдать «противоположные» стороны Вселенной, надеясь, что сможем распознать закономерности сходства, подобные тому, что наблюдается на нашей планете, где человек в конечном итоге достиг бы своего первоначального местоположения, если бы он шел в одном направлении достаточно долго.
Несмотря на то, что в настоящее время мы не можем увидеть кривизну Вселенной, было высказано предположение, что если бы Вселенная была по крайней мере в 250 раз больше, чем наша наблюдаемая в настоящее время Вселенная, она потенциально все еще могла бы изгибаться назад (где-то за пределами нашей способности видеть). Хотя это сделало бы объем Вселенной в миллиарды раз больше, чем мы видим сейчас, это возможно. Учитывая это теоретическое ограничение, Вселенная все равно будет считаться конечной.
Дискуссии о Большом взрыве, размере и форме Вселенной, потенциале мультивселенных, темной энергии, темной материи и десятках других загадочных тем продолжают увлекать и очаровывать экспертов, которые проводят свою жизнь, глядя на звезды. Ученые и академики любят твердые ответы и измеримые величины, но когда вы говорите о самом большом возможном масштабе (всей Вселенной), такие окончательные ответы часто неуловимы или невозможно когда-либо доказать. В то время как охота за истиной толкает вперед, человеку, возможно, придется смириться с тем, что некоторые тайны не предназначены для того, чтобы быть разгаданными.
Бесконечность Вселенной: как понять и осознать космос
Современная космология возникла в XX веке с развитием Общей Теории Относительности Альберта Эйнштейна. Именно эта наука изучает эволюцию Вселенной в целом. Многие парадоксы классической космологии вызывают интерес: фотометрический парадокс (почему ночью темно?), термодинамический парадокс (почему не наступило тепловое равновесие?), гравитационный парадокс (закон всемирного тяготения не объясняет гравитационное поле, создаваемое бесконечной системой масс).
Но один из главных вопросов, волнующий учёных, звучит так: бесконечна ли Вселенная? Бесконечна ли вселенная с точки зрения математики, физики, философии? Как представить бесконечность космоса? Ответы на эти вопросы помогут взглянуть на будущее человечества под другим углом.
Как доказать бесконечность Вселенной?
Космология Джордано Бруно
Джордано Бруно стал одним из первых, кто попытался ответить на вопрос: бесконечна ли Вселенная с точки зрения философии — и доказать это в своих трактатах: «Пир на пепле», «О бесконечном, Вселенной и мирах». Однако его аргументы пересекались с теологией и основывались на божественном начале:
Эти выводы Бруно приводил с точки зрения философии и теологии, поэтому они имеют не научное, а культурное и историческое значение. Современная же наука хочет ответить на вопрос: бесконечна ли Вселенная с точки зрения математики и философии.
Памятник Джордано Бруно в Италии
Современная космология. Расширяющаяся Вселенная
На данный момент учёные доказали, что правильная модель Вселенной — расширяющаяся Вселенная, а не стационарная, как считалось столетиями до XX века. Это открытие совершил Эдвин Хаббл на основании эффекта Доплера (красное смещение).
Чтобы наглядно представить эффект Доплера, прислушайтесь к проезжающему мимо вас автомобилю. Когда он приближается, звук его двигателя кажется громче, что соответствует более высокой частоте звуковых волн; когда удаляется, звук двигателя кажется более низким, что соответствует более низкой частоте звуковых волн. Аналогичное происходит со световыми волнами.
Величина красного смещения пропорциональна расстоянию — чем дальше галактика, тем быстрее она удаляется от нас. Все галактики имеют красное смещение. Это означает, что все они удаляются от нас. Следовательно, Вселенная расширяется.
Красное смещение: принцип действия
Однако долгое время считалось, что Вселенная стационарна. Главная теория, на которой строится современная космология, — Общая Теория Относительности, — предполагает, что Вселенная стационарна.
Теоретически доказать обратное смог Александр Фридман, что после экспериментально подтвердил своим открытием Эдвин Хаббл.
Модели Фридмана
На основе ОТО Альберта Эйнштейна Александр Фридман сделал два предположения:
Благодаря этим предположениям были созданы модели Вселенной, которые можно разделить на два типа:
Критическая плотность пропорциональна квадрату параметра Хаббла. Если взять значение 15 км/с на миллион световых лет, получится критическая плотность, равная 5×10^30 грамм на кубический сантиметр, или три атома водорода на тысячу литров космического пространства.
Современные модели Вселенной (космологические теории)
Ускорение расширяющейся Вселенной
Другой способ определения расстояния — эффект Доплера (красное смещение). Результаты должны быть одинаковы, однако расстояние, вычисленное при помощи сверхновых Ia, превышало значение, определённое по методу красного смещения. Единственным объяснением было то, что Вселенная расширяется с ускорением.
На данный момент исследования в области космологии продолжаются. Одни учёные защищают бесконечность времени и пространства вселенной, другие — конечность. Но каким образом можно доказать истинность той или иной точки зрения?
Наиболее популярная модель нашей Вселенной, включающая темную энергию. Первые 6-7 млрд. лет галактики двигались с замедлением, далее вышли на равномерное, а затем ускоренное движение.
Можно ли доказать бесконечность Вселенной?
Первая попытка: космическое путешествие
Самый простой для понимания и сложный для исполнения способ — космическое путешествие. Для его представления следует сделать ряд допущений:
Если Вселенная бесконечна, то путешественник будет вечно двигаться на космическом корабле по бесконечному пространству. Он никогда не сможет понять, действительно ли бесконечен космос. Даже пройдя огромные расстояния, путешественник не сможет утверждать, что Вселенная не имеет края, ведь он попросту не осознает это. Проблема состоит в понимании бесконечности: трудно представить её теоретически и невозможно на практике — у неё нет аналога.
Вторая попытка: изучение Большого взрыва
Хронология Большого взрыва. Температура указана в кельвинах. Источник: starcatalog.ru.
Третья попытка: измерение плотности вещества
Как было сказано, если плотность вещества меньше или равна некоторому критическому значению, то Вселенная бесконечна. Если больше критического значения, то конечна. По сегодняшним данным наиболее вероятно, что плотность вещества меньше или равна критическому значению, следовательно, Вселенная плоская и бесконечна.
Однако существуют другие формы материи: тёмная материя и и экзотические формы материи, которые мы не можем наблюдать и исследовать. Они могут нарушить баланс, и значение плотности станет выше критического.
Сейчас учёные исследуют Вселенную, чтобы дать ответ на вопрос о её бесконечности. Возможно, этот ответ появится в ближайшее десятилетие, а пока что важно изучать имеющиеся данные.
Что почитать?
Что посмотреть?
Бесконечность Вселенной — FAQ
Это была информация о бесконечности Вселенной, известная на данный момент. Однако осталось несколько интересных вопросов:
Сейчас наиболее вероятно, что Вселенная бесконечна. Это подтверждают недавние исследования. Учёные с точностью до 1% смогли измерить дистанции между галактиками на расстоянии более 6 миллиардов световых лет от Земли, что позволило сделать вывод о модели Вселенной. Астрономы говорят, что их результаты согласуются и подтверждают теорию о плоской бесконечной Вселенной.
Пример с бессмертным космическим путешественником подтверждает, что участнику событий представить бесконечность невозможно, но наблюдатель сможет это сделать. Представьте отрезок, на одном конце которого ноль, а на другом единица, и попробуйте отметить ещё одно число в интервале между нулём и единицей. 0,5? Есть числа меньше. 0, 25? Ещё меньше. Это только рациональные числа. А если постепенно помещать на числовую прямую в этот интервал действительные числа — рациональные и иррациональные? Вы будете перебирать их вечно. Это и есть наглядная демонстрация бесконечности. Аналогичное происходит с бесконечной Вселенной.
Такая модель будет конечной, но неограниченной, как сферическая поверхность. Не будет условной стены или края: Вселенная будет замыкать саму себя. Если мы будем двигаться из определённой точки пространства в определённом направлении, рано или поздно мы вернёмся в эту точку.
Учёные считают, что ускорение расширяющейся Вселенной связано с воздействием на неё тёмной энергии.
Тёмная энергия — особый вид энергии, который невозможно обнаружить с помощью стандартных методов наблюдения. Считается, что тёмная энергия управляет процессами, происходящими во Вселенной. Однако сейчас она мало изучена, поэтому выводы делать рано.
Тёмная материя — особый вид материи, не взаимодействующий с электромагнитным излучением, поэтому названа «тёмной». Единственная сила, с которой взаимодействует тёмная материя, — гравитационная сила. Этот вид материи был обнаружен благодаря воздействию гравитации.
Вселенная расширяется достаточно медленно, вследствие чего гравитационное притяжение между галактиками замедляет его, а затем останавливает. После галактики начинают сближаться друг с другом, и Вселенная сжимается. Расстояние между двумя соседними галактиками сначала равно нулю, затем увеличивается до критического значения, а после снова равно нулю.
Вселенная расширяется настолько быстро, что гравитационное притяжение не может остановить его, лишь немного замедляет. Расстояние между двумя соседними галактиками сначала равно нулю, но в конечном счёте они разлетаются с постоянной скоростью.
Вселенная расширяется, и этой скорости достаточно для того, чтобы предотвратить сжатие. Расстояние между двумя соседними галактиками сначала равно нулю, оно постоянно растёт. В таком случае скорость разлёта галактик уменьшается, но никогда не будет равняться нулю.