Розмір всесвіту у світлових роках. Розміри Всесвіту, що спостерігається

Ви, мабуть, думаєте, що всесвіт нескінченний? Може бути і так. Навряд чи ми колись дізнаємося про це точно. Охопити поглядом весь наш всесвіт цілком не вдасться. По-перше, цей факт випливає з концепції «великого вибуху», яка стверджує, що всесвіт має свій, так би мовити, день народження, а, по-друге, з постулату про те, що швидкість світла — фундаментальна постійна. До теперішнього часу спостерігається частина всесвіту, вік якої становить 13,8 мільярдів років, розширилася у всіх напрямках на відстань 46,1 мільярда світлових років. Виникає питання: якими були розміри всесвіту тоді, 13,8 мільярда років тому? Це питання нам поставив Джо Маскарелла (Joe Muscarella). Ось що він пише:

«Мені зустрічалися різні відповіді на питання про те, якими були розміри нашого всесвіту незабаром після того, як закінчився період космічної інфляції (космічна інфляція — фаза, що передувала Великому вибуху, — прим. пров.). В одному джерелі зазначено — 0,77 сантиметрів, в іншому — розмір з футбольний м'яч, а в третьому — більше, ніж розміри всесвіту, що спостерігається. То який же з них? А може, якийсь проміжний?»

Контекст

Як темна матерія сформувала Всесвіт

Великий вибух та «чорна діра»

Як Всесвіт створив людину

Коли ми через телескоп спостерігаємо за віддаленими галактиками, то можемо визначити деякі параметри, наприклад, такі:

— червоне зміщення (тобто наскільки світло, що ними випромінюється, змістилося по відношенню до інерційної системи відліку);

- яскравість об'єкта (тобто виміряти кількість світла, що випромінюється віддаленим об'єктом);

- Кутовий радіус об'єкта.

Ці параметри дуже важливі, оскільки якщо відома швидкість світла (один з небагатьох параметрів, який нам відомий), а також яскравість і розміри об'єкта, що спостерігається (ці параметри нам теж відомі), то можна визначити відстань до самого об'єкта.

Насправді доводиться задовольнятися лише приблизними характеристиками яскравості об'єкта та його розмірами. Якщо астроном спостерігає в якійсь далекій галактиці спалах наднової, то для вимірювання її яскравості використовуються відповідні параметри інших наднових, розташованих по сусідству; ми припускаємо, що умови, в яких наднові спалахнули, подібні, а між спостерігачем і космічним об'єктом немає жодних перешкод. Астрономи виділяють наступні три види факторів, що зумовлюють спостереження за зіркою: зіркова еволюція (відмінність об'єктів залежно від їх віку та віддаленості), екзогенний фактор (якщо реальні координати об'єктів, що спостерігаються, значно відрізняються від гіпотетичних) і фактор перешкод (якщо, наприклад, на проходження світла впливають на перешкоди, на кшталт пилу) — і це все, крім інших, нам не відомих факторів.

Вимірявши яскравість (або розміри) об'єкта, що спостерігається, за допомогою співвідношення «яскравість/ відстань» можна визначити віддаленість об'єкта від спостерігача. Більше того, за характеристикою червоного усунення об'єкта можна визначити масштаби розширення всесвіту за той час, протягом якого світло від об'єкта досягає Землі. Використовуючи співвідношення між матерією-енергією та простором-часом, про які говорить загальна теорія відносності Ейнштейна, можна розглядати всілякі комбінації різних форм матерії та енергії, що є на даний момент у всесвіті.

Але це ще не все!

Якщо відомо, з яких частин складається всесвіт, то за допомогою екстраполяції можна визначити її розміри, а також дізнатися про те, що відбувалося на будь-якому з етапів еволюції всесвіту, і про те, якою була на той момент щільність енергії. Як відомо, всесвіт складається з наступних складових частин:

- 0,01% - випромінювання (фотони);

- 0,1% - нейтрино (важчі, ніж фотони, проте в мільйон разів легше електронів);

- 4,9% - звичайна матерія, включаючи планети, зірки, галактики, газ, пил, плазму та чорні дірки;

- 27% - чорна матерія, тобто. такий її вид, що бере участь у гравітаційній взаємодії, але відрізняється від усіх частинок Стандартної моделі;

- 68% - темна енергія, що зумовлює розширення всесвіту.

Як бачимо, темна енергія — важлива штука, її відкрили зовсім недавно. Перші дев'ять мільярдів років своєї історії всесвіт складався в основному з матерії (у вигляді комбінації матерії звичайної та темної матерії). Однак протягом перших кількох тисячоліть випромінювання (у вигляді фотонів та нейтрино) являло собою ще важливіший будівельний матеріал, ніж матерія!

Зверніть увагу, що кожна з цих складових частин всесвіту (тобто випромінювання, матерія та темна енергія) по-різному впливають на швидкість її розширення. Навіть якщо ми знаємо, що довжина всесвіту становить 46,1 мільярда світлових років, ми повинні знати точну комбінацію складових її елементів на кожному етапі її еволюції для того, щоб розрахувати розміри всесвіту в будь-який момент часу в минулому.

— коли всесвіту виповнилося приблизно три роки, діаметр Чумацького Шляху складав сто тисяч світлових років;

— коли всесвіту виповнився один рік, він був набагато гарячішим і щільнішим, ніж зараз; середня температура перевищувала два мільйони градусів за Кельвіном;

— через одну секунду після свого народження, всесвіт був занадто гарячим, щоб у ньому могли сформуватися стабільні ядра; тоді протони і нейтрони плавали у морі гарячої плазми. Крім того, в той час радіус всесвіту (якщо в якості центру кола взяти Сонце) був таким, що в описане коло могли б поміститися всього лише сім з усіх найближчих до нас зіркових систем, найвіддаленішої з яких стала б Ross 154 (Ross 154 - зірка в сузір'ї Стрільця, відстань 9,69 світлових років від Сонця - прим.

- коли вік всесвіту становив лише одну трильйонну секунду, її радіус не перевищував відстані від Землі до Сонця; в ту епоху швидкість розширення всесвіту була в 1029 разів більшою, ніж зараз.

За бажання можна побачити, що відбувалося завершальному етапі інфляції, тобто. безпосередньо перед великим вибухом. Для опису стану всесвіту на ранній стадії її народження можна було б використовувати гіпотезу про сингулярність, але завдяки гіпотезі про інфляцію потреба в сингулярності повністю відпадає. Замість сингулярності ми говоримо про дуже швидке розширення всесвіту (тобто інфляцію), що відбувалося протягом деякого часу, перш ніж виникло гаряче і щільне розширення, яке започаткувало нинішній всесвіт. Тепер перейдемо до заключного етапу інфляції всесвіту (тимчасовий інтервал між 10 мінус 30 - 10 мінус 35 секундами). Давайте подивимося, якими були розміри всесвіту в той момент, коли інфляція припинилася і стався великий вибух.

Тут ми говоримо про частину всесвіту, що спостерігається. Справжній її розмір, безумовно, є набагато більшим, але ми не знаємо, наскільки. При найкращому наближенні (якщо судити за даними, що містяться в Слоановському цифровому небесному огляді (SDSS), та інформації, отриманої з борту космічної обсерваторії Планка), якщо всесвіт викривляється і згортається, то її частина, що спостерігається, настільки невідмінна від «невикривленої». її радіус повинен бути принаймні в 250 разів більше радіусу спостерігається частини.

Правду кажучи, протяжність всесвіту може виявитися навіть нескінченною, оскільки те, як вона поводилася на ранньому етапі інфляції, нам невідомо за винятком останніх часток секунди. Але якщо говорити про те, що відбувалося під час інфляції в частині всесвіту, що спостерігається, в останній момент (у проміжку між 10 в мінус 30 і 10 в мінус 35 секундою) перед Великим вибухом, то тут розмір всесвіту нам відомий: він варіюється між 17 сантиметрами (на 10 в мінус 35 секунд) і 168 метрами (на 10 в мінус 30 секунд).

Що таке сімнадцять сантиметрів? Це майже діаметр футбольного м'яча. Так що, якщо ви хочете знати, який із зазначених розмірів всесвіту найближче до реального, дотримуйтесь цієї цифри. А якщо припустити розміри менші за сантиметр? Цього замало; однак, якщо врахувати обмеження, що накладаються космічним мікрохвильовим випромінюванням, то вийде, що розширення всесвіту не могло закінчитися за такого високого рівня енергій, а значить і згаданий вище розмір всесвіту на самому початку «Великого вибуху» (тобто розмір, що не перевищує сантиметр ) Виключений. Якщо розміри всесвіту перевищували нинішні, то в цьому випадку має сенс говорити про існування її частини, що не спостерігається (що, напевно, правильно), але у нас немає жодних способів цю частину виміряти.

Отже, якими були розміри всесвіту на момент її зародження? Якщо вірити найбільш авторитетним математичним моделям, що описують стадію інфляції, то вийде, що розміри всесвіту на момент виникнення коливатимуться десь у межах між розміром людської голови та міським кварталом, забудованим хмарочосами. А там, дивишся, пройде всього якихось 13,8 мільярда років — і з'явився той всесвіт, у якому ми живемо.

У космології досі немає чіткої відповіді на питання, яке торкається віку, форми та розмірів Всесвіту, а також немає єдиної думки про її кінцівку. Оскільки, якщо Всесвіт кінцевий, він повинен або стискатися, або розширюватися. У тому випадку, якщо вона нескінченна, багато припущень втрачають сенс.

Ще 1744 року астроном Ж.Ф. Шезо перший засумнівався у тому, що Всесвіт

Безкінечна: адже якщо кількість зірок не має меж, то чому не сяє небо і чому воно темне? У 1823 році Г. Олбес аргументував наявність кордонів Всесвіту тим, що світло, що йде до Землі від далеких зірок, має ставати слабшим через поглинання речовиною, яка знаходиться на їхньому шляху. Але в такому разі сама ця субстанція повинна нагріватися і світитися не гірше за будь-яку зірку. знайшло своє підтвердження в сучасній науці, яка стверджує, що вакуум і є «ніщо», але водночас він має реальні фізичні властивості. Звичайно, поглинання вакуумом призводить до підвищення його температури, наслідком є ​​той факт, що вакуум стає вторинним джерелом випромінювання. Тому в тому випадку, якщо дійсно розміри Всесвіту нескінченні, то світло зірок, які досягли граничної відстані, має настільки сильне червоне усунення, що починає зливатися з фоновим (вторинним) випромінюванням вакууму.

Разом з тим, можна говорити, що людством, що спостерігається, кінцеві, оскільки кінцева і сама Відстань у 24 Гігапарсекси є межею світлового космічного горизонту. Однак через те, що збільшується, кінець Всесвіту знаходиться на відстані 93 мільярдів

Найбільш важливим результатом космології став факт розширення Всесвіту. Він був отриманий при спостереженнях за червоним усуненням і згодом отримав кількісну оцінку відповідно до закону Хаббла. Це привело вчених до висновків, що теорія Великого вибуху знаходить підтвердження. За даними НАСА,

які були отримані за допомогою WMAP, починаючи з моменту Великого вибуху, дорівнює 13.7 мільярда років. Однак цей результат можливий тільки в тому випадку, якщо припустити, що модель, яка лежить в основі аналізу, коректна. При використанні інших методів оцінки виходять інші дані.

Торкаючись улаштування Всесвіту, не можна не сказати і про її форму. Досі не знайдено тієї тривимірної фігури, яка б найкраще представила її образ. Ця складність пов'язана з тим, що досі точно не відомо, чи плоский Всесвіт. Другий аспект пов'язаний з тим, що достеменно не відомо про множинну сполученість її. Відповідно, якщо розміри Всесвіту просторово обмежені, то при русі по прямій лінії і в будь-якому напрямку можна опинитися у вихідній точці.

Як ми бачимо, технічний прогрес ще не досяг того рівня, щоб точно відповісти на питання щодо віку, устрою та розмірів Всесвіту. Досі багато теорій у космології не знайшли свого підтвердження, але й не були спростовані.

Чи знаєте ви про те, що Всесвіт, який ми спостерігаємо, має досить певні межі? Ми звикли асоціювати Всесвіт із чимось нескінченним і незбагненним. Однак сучасна наука на питання про «нескінченність» Всесвіту пропонує зовсім іншу відповідь на таке «очевидне» питання.

Згідно з сучасними уявленнями, розмір Всесвіту, що спостерігається, становить приблизно 45,7 мільярдів світлових років (або 14,6 гігапарсек). Але що означають ці цифри?

Перше питання, яке спадає на думку звичайній людині – як Всесвіт взагалі не може бути нескінченним? Здавалося б, безперечним є те, що вмістилище всього сущого навколо нас не повинно мати меж. Якщо ці межі і існують, то що вони взагалі являють собою?

Припустимо, якийсь астронавт долетів до меж Всесвіту. Що він побачить перед собою? Твердий мур? Вогняний бар'єр? А що за нею – порожнеча? Інший Всесвіт? Але хіба порожнеча чи інший Всесвіт можуть означати, що ми на межі всесвіту? Адже це не означає, що там «нічого». Порожнеча та інший Всесвіт – це теж «щось». Адже Всесвіт – це те, що містить абсолютно все «щось».

Ми приходимо до абсолютної суперечності. Виходить, кордон Всесвіту має приховувати від нас щось, чого не повинно бути. Або кордон Всесвіту повинен відгороджувати «все» від «чогось», але це «щось» має бути також частиною «всього». Загалом повний абсурд. Тоді як вчені можуть заявляти про граничний розмір, масу і навіть вік нашого Всесвіту? Ці значення хоч і неймовірно великі, але все ж таки кінцеві. Наука сперечається із очевидним? Щоб розібратися з цим, давайте спершу простежимо, як люди прийшли до сучасного розуму Всесвіту.

Розширюючи межі

Людина з незапам'ятних часів цікавилася тим, що являє собою навколишній світ. Можна не наводити приклади про три кити та інші спроби древніх пояснити світобудову. Як правило, зрештою все зводилося до того, що основою всього сущого є земна твердь. Навіть у часи античності та середньовіччя, коли астрономи мали широкі знання в закономірностях руху планет по «нерухомій» небесній сфері, Земля залишалася центром Всесвіту.

Звичайно, ще в Стародавній Греції існували ті, хто вважав те, що Земля обертається навколо Сонця. Були ті, хто говорив про безліч світів та нескінченність Всесвіту. Але конструктивні обгрунтування цим теоріям виникли лише межі наукової революції.

У 16 столітті польський астроном Микола Коперник здійснив перший серйозний прорив у пізнанні Всесвіту. Він твердо довів, що Земля є лише однією із планет, що обертаються навколо Сонця. Така система значно спрощувала пояснення такого складного і заплутаного руху планет небесною сферою. У разі нерухомої Землі астрономам доводилося вигадувати всілякі хитромудрі теорії, що пояснюють таку поведінку планет. З іншого боку, якщо Землю прийняти рухомий, то пояснення настільки хитромудрим рухам приходить, само собою. Так, в астрономії зміцнилася нова парадигма під назвою «геліоцентризм».

Безліч Сонців

Однак навіть після цього астрономи продовжували обмежувати Всесвіт «сферою нерухомих зірок». Аж до 19 століття їм не вдавалося оцінити відстань до світил. Кілька століть астрономи безрезультатно намагалися виявити відхилення положення зірок щодо руху Землі орбітою (річні паралакси). Інструменти тих часів не дозволяли проводити такі точні виміри.

Нарешті, 1837 року російсько-німецький астроном Василь Струве виміряв паралакс. Це ознаменувало новий крок у розумінні масштабів космосу. Тепер вчені могли сміливо говорити про те, що зірки є далекими подобами Сонця. І наше світило відтепер не центр всього, а рівноправний «мешканець» безмежного зоряного скупчення.

Астрономи ще більше наблизилися до розуміння масштабів Всесвіту, адже відстані до зірок виявилися справді жахливими. Навіть розміри орбіт планет здавалися порівняно з цим чимось нікчемним. Далі треба було зрозуміти, яким чином зірки зосереджені у .

Безліч Чумацьких Шляхів

Відомий філософ Іммануїл Кант ще в 1755 передбачив основи сучасного розуміння великомасштабної структури Всесвіту. Він висунув гіпотезу про те, що Чумацький Шлях є величезним зоряним скупченням, що обертається. У свою чергу, багато туманностей, що спостерігаються, також є більш віддаленими «млечними шляхами» — галактиками. Незважаючи на це, аж до 20 століття астрономи дотримувалися того, що всі туманності є джерелами зіркоутворення та входять до складу Чумацького Шляху.

Ситуація змінилася, коли астрономи навчилися вимірювати відстані між галактиками з допомогою . Абсолютна світність зірок такого типу лежить у суворій залежності від періоду їхньої змінності. Порівнюючи їхню абсолютну світність з видимою, можна з високою точністю визначити відстань до них. Цей метод був розроблений на початку 20 століття Ейнаром Герцшрунгом та Харлоу Шелпі. Завдяки йому радянський астроном Ернст Епік у 1922 році визначив відстань до Андромеди, яка виявилася на порядок більшою за розмір Чумацького Шляху.

Едвін Хаббл продовжив починання Епіка. Вимірюючи яскравості цефеїд в інших галактиках, він виміряв відстань до них і зіставив його з червоним усуненням у їх спектрах. Так 1929 року він розробив свій знаменитий закон. Його робота остаточно спростувала думку, що зміцнилася, про те, що Чумацький Шлях є краєм Всесвіту. Тепер він був однією з багатьох галактик, які ще колись вважали його складовою. Гіпотеза Канта підтвердилася майже два століття після її розробки.

Надалі, відкритий Хабблом зв'язок відстані галактики від спостерігача щодо швидкості її віддалення від нього, дозволило скласти повноцінну картину великомасштабної структури Всесвіту. Виявилося, галактики були лише її нікчемною частиною. Вони зв'язувалися в скупчення, скупчення в скупчення. У свою чергу, надскоплення складаються у найбільші з відомих структур у Всесвіті – нитки та стіни. Ці структури, сусідячи з величезними надпустотами () і становлять великомасштабну структуру, відомої на даний момент, Всесвіту.

Очевидна нескінченність

Зі сказаного вище те, що за кілька століть наука поетапно перепорхнула від геоцентризму до сучасного розуміння Всесвіту. Однак це не дає відповіді, чому ми обмежуємо Всесвіт у наші дні. Адже досі йшлося лише про масштаби космосу, а не про саму його природу.

Першим, хто зважився довести нескінченність Всесвіту, був Ісаак Ньютон. Відкривши закон всесвітнього тяжіння, він вважав, що будь простір, звичайно, всі її тіла рано чи пізно зіллються в єдине ціле. До нього думка про нескінченність Всесвіту, якщо хтось і висловлював, то виключно у філософському ключі. Без жодних наукових обґрунтувань. Прикладом цього є Джордано Бруно. До речі, він подібно до Канта, на багато століть випередив науку. Він першим заявив, що зірки є далекими сонцями, і навколо них теж обертаються планети.

Здавалося б, сам факт нескінченності досить обґрунтований і очевидний, але переломні тенденції науки ХХ століття похитнули цю «істину».

Стаціонарний Всесвіт

Перший суттєвий крок на шляху до розробки сучасної моделі Всесвіту зробив Альберт Ейнштейн. Свою модель стаціонарного Всесвіту знаменитий фізик увів у 1917 році. Ця модель була заснована на загальній теорії відносності, розробленої ним роком раніше. Згідно з його моделлю, Всесвіт є нескінченним у часі і кінцевим у просторі. Але, як зазначалося раніше, згідно з Ньютоном Всесвіт з кінцевим розміром повинен сколапсуватися. Для цього Ейнштейн запровадив космологічну постійну, яка компенсувала гравітаційне тяжіння далеких об'єктів.

Як би це парадоксально не звучало, саму кінцівку Всесвіту Ейнштейн нічим не обмежував. На його думку, Всесвіт є замкнутою оболонкою гіперсфери. Аналогією служить поверхня традиційної тривимірної сфери, наприклад – глобуса чи Землі. Скільки б мандрівник не подорожував Землею, він ніколи не досягне її краю. Однак це зовсім не означає, що Земля нескінченна. Мандрівник просто повертатиметься до того місця, звідки почав свій шлях.

На поверхні гіперсфери

Так само космічний мандрівник, долаючи Всесвіт Ейнштейна на зорельоті, може повернутися назад на Землю. Тільки цього разу мандрівник рухатиметься не за двовимірною поверхнею сфери, а по тривимірній поверхні гіперсфери. Це означає, що Всесвіт має кінцевий об'єм, а отже, і кінцеве число зірок і масу. Однак ні кордонів, ні якогось центру у Всесвіті не існує.

Таких висновків Ейнштейн дійшов, зв'язавши у своїй знаменитій теорії простір, час і гравітацію. До нього ці поняття вважалися відокремленими, чому і простір Всесвіту був суто евклідовим. Ейнштейн довів, що саме тяжіння є викривленням простору-часу. Це докорінно змінювало ранні уявлення про природу Всесвіту, що базується на класичній ньютонівській механіці та евклідовій геометрії.

Всесвіт, що розширюється.

Навіть сам першовідкривач «нового Всесвіту» не був чужий помилок. Ейнштейн хоч і обмежив Всесвіт у просторі, він продовжував вважати її статичною. Згідно з його моделлю, Всесвіт був і залишається вічним, і його розмір завжди залишається незмінним. У 1922 році радянський фізик Олександр Фрідман суттєво доповнив цю модель. Згідно з його розрахунками, Всесвіт зовсім не статичний. Вона може розширюватись або стискатися з часом. Примітно те, що Фрідман прийшов до такої моделі, ґрунтуючись на тій самій теорії відносності. Він зумів коректніше застосувати цю теорію, минаючи космологічну постійну.

Альберт Ейнштейн не одразу прийняв таку «поправку». На допомогу цієї нової моделі прийшло згадане раніше відкриття Хаббла. Розбігання галактик безперечно доводило факт розширення Всесвіту. Так Ейнштейну довелося визнати свою помилку. Тепер Всесвіт мав певний вік, який суворо залежить від постійної Хаббла, що характеризує швидкість її розширення.

Подальший розвиток космології

У міру того, як вчені намагалися вирішити це питання, було відкрито багато інших найважливіших складових Всесвіту та розроблено різні його моделі. Так у 1948 році Георгій Гамов ввів гіпотезу «про гарячий Всесвіт», яка згодом перетвориться на теорію великого вибуху. Відкриття 1965 року підтвердило його припущення. Тепер астрономи могли спостерігати світло, що дійшло з того моменту, коли Всесвіт став прозорим.

Темна матерія, передбачена в 1932 Фріцом Цвіккі, отримала своє підтвердження в 1975 році. Темна матерія фактично пояснює саме існування галактик, галактичних скупчень і самої Вселенської структури загалом. Так вчені дізналися, що більшість маси Всесвіту і зовсім невидима.

Нарешті, в 1998 році в ході дослідження відстані було відкрито, що Всесвіт розширюється з прискоренням. Цей черговий поворотний момент у науці породив сучасне розуміння природи Всесвіту. Введений Ейнштейном і спростований Фрідманом космологічний коефіцієнт знову знайшов своє місце у моделі Всесвіту. Наявність космологічного коефіцієнта (космологічної постійної) пояснює її прискорене розширення. Для пояснення наявності космологічної постійної було введено поняття - гіпотетичне поле, що містить велику частину маси Всесвіту.

Сучасне уявлення про розмір Всесвіту, що спостерігається.

Сучасна модель Всесвіту також називається ΛCDM-моделлю. Літера «Λ» означає присутність космологічної постійної, що пояснює прискорене розширення Всесвіту. CDM означає те, що Всесвіт заповнений холодною темною матерією. Останні дослідження свідчать, що постійна Хаббла становить близько 71 (км/с)/Мпк, що він відповідає віку Всесвіту 13,75 млрд. років. Знаючи вік Всесвіту, можна оцінити розмір його області, що спостерігається.

Відповідно до теорії відносності інформація про якийсь об'єкт не може досягти спостерігача зі швидкістю більшою, ніж швидкість світла (299792458 м/c). Виходить, спостерігач бачить не просто об'єкт, а його минуле. Чим далі знаходиться від нього об'єкт, тим у далеке минуле він дивиться. Наприклад, дивлячись на Місяць, бачимо такий, який він був трохи більше секунди тому, Сонце – понад вісім хвилин тому, найближчі зірки – роки, галактики – мільйони років тому й т.д. У стаціонарній моделі Ейнштейна Всесвіт не має обмеження за віком, а значить і її область також нічим не обмежена. Спостерігач, озброюючись дедалі досконалішими астрономічними приладами, спостерігатиме дедалі дальніші й древні об'єкти.

Іншу картину ми маємо із сучасною моделлю Всесвіту. Згідно з нею Всесвіт має вік, а значить і межу спостереження. Тобто з моменту народження Всесвіту жодний фотон не встиг би пройти відстань більшу, ніж 13,75 млрд світлових років. Виходить, можна заявити про те, що Всесвіт, що спостерігається, обмежений від спостерігача кулястою областю радіусом 13,75 млрд. світлових років. Однак це не зовсім так. Не варто забувати і про розширення простору Всесвіту. Поки фотон досягне спостерігача, об'єкт, який його випустив, буде від нас уже за 45,7 мільярдів св. років. Цей розмір є горизонтом частинок, він і є межею спостережуваного Всесвіту.

За горизонтом

Отже, розмір Всесвіту ділиться на два типи. Видимий розмір, званий також радіусом Хаббла (13,75 млрд світлових років). І реальний розмір, який називають горизонтом частинок (45,7 млрд. св. років). Важливо те, що обидва ці горизонти зовсім не характеризують реальний розмір Всесвіту. По-перше, вони залежать від становища спостерігача у просторі. По-друге, вони змінюються з часом. У випадку ΛCDM-моделі горизонт часток розширюється зі швидкістю більшою, ніж обрій Хаббла. Питання те, чи зміниться така тенденція надалі, сучасна наука відповіді не дає. Але якщо припустити, що Всесвіт продовжить розширюватися з прискоренням, всі ті об'єкти, які ми бачимо зараз рано чи пізно зникнуть з нашого «поля зору».

На даний момент найдальшим світлом, яке спостерігається астрономами, є реліктове випромінювання. Вдивляючись у нього, вчені бачать Всесвіт таким, яким він був через 380 тисяч років після Великого Вибуху. У цей момент Всесвіт охолонув настільки, що зміг випускати вільні фотони, які й уловлюють у наші дні за допомогою радіотелескопів. У ті часи у Всесвіті не було ні зірок, ні галактик, а лише суцільна хмара з водню, гелію та нікчемної кількості інших елементів. З неоднорідностей, що спостерігаються в цій хмарі, згодом сформуються галактичні скупчення. Виходить саме ті об'єкти, які сформуються з неоднорідностей реліктового випромінювання, розташовані найближче до горизонту частинок.

Справжні межі

Те, чи має Всесвіт справжні, не спостерігаються кордону, досі залишається предметом псевдонаукових здогадів. Так чи інакше, всі сходяться на нескінченності Всесвіту, але інтерпретують це нескінченність зовсім по-різному. Одні вважають Всесвіт багатовимірним, де наш «місцевий» тривимірний Всесвіт є лише одним з його верств. Інші кажуть, що Всесвіт фрактальний – а це означає, що наш місцевий Всесвіт може виявитися часткою іншою. Не варто забувати і про різні моделі Мультивселена з її закритими, відкритими, паралельними Всесвітами, червоточинами. І ще багато різних версій, кількість яких обмежена лише людською фантазією.

Але якщо включити холодний реалізм або просто відсторонитися від усіх цих гіпотез, то можна припустити, що наш Всесвіт є нескінченним однорідним вмістилищем усіх зірок і галактик. Причому, в будь-якій дуже далекій точці, будь вона в мільярдах гігапарсек від нас, всі умови будуть такими самими. У цій точці будуть точно такими ж обрієм частинок і сфера Хаббла з таким же реліктовим випромінюванням біля їхньої кромки. Навколо будуть такі ж зірки та галактики. Що цікаво, це не суперечить розширенню Всесвіту. Адже розширюється не просто Всесвіт, а саме його простір. Те, що в момент великого вибуху Всесвіт виник з однієї точки говорить тільки про те, що нескінченно дрібні (практичні нульові) розміри, що були тоді, зараз перетворилися на неймовірно великі. Надалі користуватимемося саме цією гіпотезою для того, що наочно усвідомити масштаби спостережуваного Всесвіту.

Наочна вистава

У різних джерелах наводяться різні наочні моделі, що дозволяють людям зрозуміти масштаби Всесвіту. Однак нам мало усвідомити, наскільки великий космос. Важливо уявляти, як виявляють такі поняття, як горизонт Хаббла і горизонт часток насправді. Для цього поетапно уявимо свою модель.

Забудемо про те, що сучасна наука не знає про «закордонну» область Всесвіту. Відкинувши версії про мультивсесвіт, фрактальний Всесвіт та інші її «різновиди», уявімо, що він просто нескінченний. Як зазначалося раніше, це суперечить розширенню її простору. Вочевидь, врахуємо те, що її сфера Хаббла і сфера частинок відповідно дорівнюють 13,75 і 45,7 млрд світлових років.

Масштаби Всесвіту

Натисніть кнопку СТАРТ та відкрийте для себе новий, незвіданий світ!
Спочатку спробуємо усвідомити, наскільки великі Всесвітні масштаби. Якщо ви подорожували нашою планетою, то цілком можете уявити, наскільки для нас велика Земля. Тепер представимо нашу планету як гречану крупицю, яка рухається орбітою навколо кавуна-Сонця розміром з половину футбольного поля. У такому разі орбіта Нептуна відповідатиме розміру невеликого міста, область – Місяцю, область кордону впливу Сонця – Марсу. Виходить, наша Сонячна Система настільки ж більша за Землю, наскільки Марс більше гречаної крупи! Але це лише початок.

Тепер уявімо, що цією гречаною крупою буде наша система, розмір якої приблизно дорівнює одному парсеку. Тоді Чумацький Шлях буде розміром із два футбольні стадіони. Однак цього нам буде мало. Прийде і Чумацький Шлях зменшити до сантиметрового розміру. Вона чимось нагадуватиме загорнуту у вирі кавову пінку посеред кавово-чорного міжгалактичного простору. За двадцять сантиметрів від неї розташуватиметься така ж спіральна «крихта» — Туманність Андромеди. Навколо них буде рій малих галактик нашого Місцевого Скупчення. Видимий розмір нашого Всесвіту становитиме 9,2 кілометра. Ми підійшли до розуміння Всесвітніх розмірів.

Усередині всесвітнього міхура

Проте, нам мало зрозуміти сам масштаб. Важливо усвідомити Всесвіт динаміці. Уявімо себе гігантами, для яких Чумацький Шлях має сантиметровий діаметр. Як зазначалося щойно, ми опинимося всередині кулі радіусом 4,57 та діаметром 9,24 кілометрів. Уявимо, що ми здатні ширяти всередині цієї кулі, подорожувати, долаючи за секунду цілі мегапарсеки. Що ми побачимо в тому випадку, якщо наш Всесвіт буде нескінченним?

Зрозуміло, перед нами з'явиться безліч різноманітних галактик. Еліптичні, спіральні, іррегулярні. Деякі області будуть кишити ними, інші - порожні. Головна особливість буде в тому, що візуально всі вони будуть нерухомі, поки будемо нерухомими. Але варто нам зробити крок, як і самі галактики почнуть рухатися. Наприклад, якщо ми будемо здатні розглянути в сантиметровому Чумацькому Шляху мікроскопічну Сонячну Систему, то зможемо спостерігати її розвиток. Віддалившись від нашої галактики на 600 метрів, ми побачимо протозірку Сонце та протопланетний диск у момент формування. Наближаючись до неї, ми побачимо, як з'являється Земля, зароджується життя і людина. Так само ми бачитимемо, як видозмінюються і переміщаються галактики у міру того, як ми будемо видалятися або наближатися до них.

Отже, чим у далекі галактики ми вдивлятимемося, тим древнішими вони будуть для нас. Так найдальші галактики будуть розташовані від нас далі 1300 метрів, а на рубежі 1380 метрів ми бачитимемо вже реліктове випромінювання. Щоправда, ця відстань для нас буде уявною. Однак, у міру того, як наближатися до реліктового випромінювання, ми бачитимемо цікаву картину. Природно, ми спостерігатимемо те, як з початкової хмари водню утворюватимуться і розвиватимуться галактики. Коли ж ми досягнемо одну з цих галактик, що утворилися, то зрозуміємо, що подолали зовсім не 1,375 кілометрів, а всі 4,57.

Зменшуючи масштаби

Як результат ми ще більше збільшимося у розмірах. Тепер ми можемо розмістити в кулаку цілі увійди та стіни. Так ми опинимося в досить невеликому міхурі, з якого неможливо вибратися. Мало того, що відстань до об'єктів на краю міхура буде збільшуватися в міру їхнього наближення, так ще й сам край нескінченно зміщуватиметься. У цьому і полягає вся суть розміру Всесвіту, що спостерігається.

Який би Всесвіт не був великий, для спостерігача він завжди залишиться обмеженим міхуром. Спостерігач завжди буде у центрі цього міхура, фактично він і є його центром. Намагаючись дістатися до будь-якого об'єкта на краю міхура, спостерігач зміщуватиме його центр. У міру наближення до об'єкта, цей об'єкт все далі відходитиме від краю міхура і водночас видозмінюватиметься. Наприклад - від безформної водневої хмарки вона перетвориться на повноцінну галактику або далі галактичне скупчення. До того ж, шлях до цього об'єкта збільшуватиметься в міру наближення до нього, оскільки змінюватиметься сам навколишній простір. Діставшись цього об'єкта, ми лише змістимо його з краю міхура в його центр. На краю Всесвіту все також мерехтітиме реліктове випромінювання.

Якщо припустити, що Всесвіт і далі розширюватиметься прискорено, то перебуваючи в центрі міхура і мотаючи час на мільярди, трильйони і навіть вищі порядки років уперед, ми помітимо ще цікавішу картину. Хоча наш міхур буде також збільшуватися в розмірах, його видозмінні складові будуть віддалятися від нас ще швидше, покидаючи край цього міхура, поки кожна частка Всесвіту не буде розрізнено блукати у своєму самотньому міхурі без можливості взаємодіяти з іншими частинками.

Отже, сучасна наука не має у своєму розпорядженні відомостей про те, які реальні розміри Всесвіту і чи має вона межі. Але ми точно знаємо про те, що Всесвіт, що спостерігається, має видимий і справжній кордон, званий відповідно радіусом Хаббла (13,75 млрд св. років) і радіусом частинок (45,7 млрд. світлових років). Ці межі повністю залежать від становища спостерігача у просторі та розширюються з часом. Якщо радіус Хаббла розширюється строго зі швидкістю світла, розширення горизонту частинок носить прискорений характер. Питання про те, чи буде його прискорення горизонту частинок продовжуватись далі і чи не зміниться на стиск, залишається відкритим.

Портал сайт – це інформаційний ресурс, на якому Ви зможете отримати багато корисних та цікавих знань, пов'язаних із Космосом. Насамперед мова піде про наш та інших Всесвітів, про небесні тіла, чорні діри та явища в надрах космічного простору.

Сукупність всього існуючого, матерії, окремих частинок та простору між цими частинками називають Всесвітом. За уявленнями вчених та астрологів, вік Всесвіту становить приблизно 14 мільярдів років. За розмірами видима частина Всесвіту займає близько 14 млрд. світлових років. А деякі стверджують, що Всесвіт простягається на 90 мільярдів світлових років. Для більшої зручності у підрахунках подібних відстаней прийнято застосовувати величину парсек. Один парсек дорівнює 3,2616 світлових років, тобто парсек - це відстань, за якою середній радіус орбіти Землі проглядається під кутом однієї кутової секунди.

Озброївшись цими показниками, можна підрахувати космічну відстань від одного об'єкта до іншого. Наприклад, відстань від нашої планети до Місяця становить 300 000 км, або 1 світлова секунда. Отже, до Сонця ця відстань зростає до 8,31 світлових хвилин.

Всю свою історію люди намагалися розгадати загадки, пов'язані з Космосом та Всесвітом. У статтях порталу сайт Ви зможете дізнатися не тільки про Всесвіт, але й про сучасні наукові підходи до його вивчення. Весь матеріал спирається на передові теорії і факти.

Слід зазначити, що у Всесвіт входить велика кількість відомих людей різних об'єктів. Найбільш широко відомі серед них – це планети, зірки, супутники, чорні дірки, астероїди та комети. Про планети на даний момент відомо найбільше, оскільки на одній з них ми живемо. Деякі планети мають власні супутники. Так, Земля має свій супутник – Місяць. Крім нашої планети, є ще 8, які обертаються довкола Сонця.

У Космосі багато зірок, але кожна з них не схожа одна на одну. Вони мають різні температури, розміри та яскравість. Оскільки всі зірки відрізняються, їх класифікують так:

Білі карлики;

Гіганти;

Надгіганти;

Нейтронні зірки;

Квазари;

Пульсар.

Найщільніша відома нам речовина – це свинець. У деяких планетах щільність їхньої ж речовини може у тисячі разів перевищувати щільність свинцю, що ставить перед вченими багато питань.

Всі планети обертаються навколо Сонця, але воно також не стоїть на місці. Зірки можуть збиратися у скупчення, які, у свою чергу, також обертаються навколо поки що невідомого нам центру. Ці скупчення називаються галактиками. Наша галактика називається Чумацький шлях. Всі проведені дослідження зараз говорять, що більшість матерії, яку виробляють галактики, поки що для людини невидима. Через це її назвали темною матерією.

Найцікавішими вважаються центри галактик. Деякі астрономи вважають, що можливим центром галактики є Чорна діра. Це унікальне явище, що утворилося внаслідок еволюції зірки. Але поки що все це лише теорії. Проведення експериментів чи дослідження подібних явищ поки що неможливе.

Крім галактик, у Всесвіті присутні туманності (що складаються з газу, пилу та плазми міжзоряні хмари), реліктове випромінювання, які пронизують весь простір Всесвіту, та багато інших маловідомих і навіть невідомих взагалі об'єктів.

Кругообіг ефіру Всесвіту

Симетрія та рівновага матеріальних явищ – це головний принцип структурної організації та взаємодії у природі. Причому у всіх формах: зоряної плазми та речовини, світового та вивільненого ефірів. Вся суть таких явищ полягає у їх взаємодіях та перетвореннях, більшість з яких представлені невидимим ефіром. Його ще називають реліктовим випромінюванням. Це мікрохвильове космічне фонове випромінювання, що має температуру 2,7 К. Існує думка, що саме цей ефір, що коливається, і є першоосновою для всього, що наповнює Всесвіт. Анізотропія розподілу ефіру пов'язана з напрямками та інтенсивністю його переміщення у різних областях невидимого та видимого простору. Вся труднощі вивчення та дослідження цілком порівнянна з труднощами вивчення турбулентних процесів у газах, плазмах та рідинах матерій.

Чому багато вчених вважають, що Всесвіт багатовимірний?

Після проведення експериментів у лабораторіях і в самому Космосі були отримані дані, з яких можна припустити, що ми живемо у Всесвіті, де розміщення будь-якого об'єкта можна охарактеризувати часом і трьома просторовими координатами. Через це виникає припущення, що Всесвіт чотиривимірний. Однак деякі вчені, розробляючи теорії елементарних частинок та квантової гравітації, можливо, прийдуть до думки, що існування великої кількості вимірів просто необхідне. Деякі моделі Всесвіту не виключають такої їх кількості, як 11 вимірів.

Слід врахувати, що існування багатомірного Всесвіту можливе при високоенергетичних явищах – чорні дірки, великий вибух, барстери. Принаймні це одна з ідей провідних космологів.

Модель Всесвіту, що розширюється, базується на загальній теорії відносності. Її запропонували для адекватного пояснення структури червоного усунення. Розширення почалося одночасно з Великим вибухом. Її стан ілюструє поверхню надутої гумової кульки, на яку нанесли крапки – позагалактичні об'єкти. Коли така кулька надується, всі її точки видаляються одна від одної незалежно від положення. За теорією Всесвіт може або розширюватися нескінченно, або стиснутися.

Баріонна асиметрія Всесвіту

Спостережуване у Всесвіті значне збільшення кількості елементарних частинок над усім числом античастинок називається баріонною асиметрією. До баріонів відносять нейтрони, протони і ще деякі короткоживучі елементарні частинки. Ця диспропорція вийшла за доби анігіляції, саме через три секунди після Великого вибуху. До цього моменту кількість баріонів та антибаріонів відповідала один одному. Під час масової анігіляції елементарних античастинок і частинок більша частина їх об'єдналася в пари і зникла, тим самим породивши електромагнітне випромінювання.

Вік Всесвіту на порталі сайт

Вчені сучасності вважають, що нашому Всесвіту приблизно 16 мільярдів років. За підрахунками, мінімальний вік може бути 12-15 мільярдів років. Мінімум відштовхується від найстаріших у нашій Галактиці зірок. Реальний її вік визначити можна тільки за допомогою закону Хаббла, але реальний не означає точний.

Горизонт видимості

Сфера з рівною відстанню радіусом, що світло проходить за весь час існування Всесвіту, називається його горизонтом видимості. Існування горизонту прямо пропорційно пов'язане з розширенням та стисненням Всесвіту. Відповідно до космологічної моделі Фрідмана, розширюватися Всесвіт почав від сингулярної відстані приблизно 15-20 мільярдів років тому. За весь час світло проходить у Всесвіті, що розширюється, залишкову відстань, а саме 109 світлових років. Через це кожен спостерігач моменту t0 після початку процесу розширення може оглядати лише невелику частину, обмежену сферою, що має саме в цей момент радіус I. Ті тіла та об'єкти, які в цей момент знаходяться за цією межею, в принципі не спостерігаються. Світло, що відбивається від них, просто не встигає дістатися спостерігача. Це неможливо, навіть якщо світло вийшло в момент початку процесу розширення.

Через поглинання та розсіювання в ранньому Всесвіті, з урахуванням великої щільності, фотони не могли поширюватися у вільному напрямку. Тому спостерігач здатний зафіксувати лише те випромінювання, яке з'явилося в епоху прозорого для випромінювання Всесвіту. Ця епоха визначається часом т»300 000 років, щільністю речовини r»10-20 г/см3 і моментом рекомбінації водню. З усього вищесказаного випливає, що чим ближче в галактиці знаходиться джерело, тим більшим для нього буде значення червоного усунення.

Великий вибух

Момент виникнення Всесвіту називають Великим вибухом. Дана концепція полягає в тому, що спочатку була точка (точка сингулярності), в якій була вся енергія і вся речовина. Основою характеристики прийнято вважати велику густину матерії. Що було до цієї сингулярності – невідомо.

Щодо подій та умов, що відбувалися до настання моменту 5*10-44 секунди (момент закінчення 1-го кванта часу), жодної точної інформації немає. У фізичному відношенні тієї епохи можна лише припустити, що тоді температура становила приблизно 1,3*1032 градуси із щільністю матерії приблизно 1096 кг/м 3 . Ці значення граничні застосування існуючих ідей. Вони виникають завдяки співвідношенню гравітаційної постійної швидкості світла, постійних Больцмана і Планка і називаються як «планковские».

Ті події, які пов'язані з 5*10-44 до 10-36 секунд, відображають модель «інфляційного Всесвіту». Момент 10-36 секунд відносять до моделі «гарячого Всесвіту».

У період з 1-3 до 100-120 секунд утворилися ядра гелію і невелика кількість ядер інших легких хімічних елементів. З цього моменту в газі почало встановлюватися співвідношення водню 78%, гелію 22%. До одного мільйона років температура у Всесвіті почала знижуватися до 3000-45000 К, почалася епоха рекомбінації. Насамперед вільні електрони почали об'єднуватися з легкими протонами та атомними ядрами. Почали з'являтися атоми гелію, водню та мала кількість атомів літію. Стала прозорою речовина, а випромінювання, яке спостерігається досі, від'єдналося від нього.

Наступний мільярд років існування Всесвіту відзначився зниженням температури від 3000-45000 К до показника 300 К. Цей період для Всесвіту вчені назвали «Темним віком» через те, що ще не з'явилося жодних джерел електромагнітного випромінювання. У цей період неоднорідності суміші початкових газів ущільнювалися завдяки впливу гравітаційних сил. Змоделювавши ці процеси на комп'ютері, астрономи побачили, що це незворотно призводило до появи зірок-гігантів, що перевищують масу Сонця в мільйони разів. Через таку велику масу ці зірки нагрівалися до неймовірно високих температур і еволюціонували за період десятків мільйонів років, після чого вони вибухали як наднові. Нагріваючись до високих температур, поверхні таких зірок створювали сильні потоки ультрафіолетового випромінювання. Таким чином, настав період переіонізації. Плазма, яка утворилася в результаті таких явищ, починала сильно розсіювати електромагнітне випромінювання у спектральних короткохвильових діапазонах. У певному сенсі Всесвіт почав поринати в густий туман.

Ці величезні зірки стали першими у Всесвіті джерелами хімічних елементів, які набагато важчі за літій. Почали формуватися космічні об'єкти 2-го покоління, у яких містилися ядра цих атомів. Ці зірки почали створюватися із сумішей важких атомів. Відбулася повторного типу рекомбінація більшості атомів міжгалактичного та міжзоряного газів, що, у свою чергу, призвело до нової прозорості простору для електромагнітного випромінювання. Всесвіт став саме таким, який ми можемо спостерігати зараз.

Спостерігається структура Всесвіту на порталі сайт

Спостережувана частина просторово неоднорідна. Більшість скупчень галактик та окремих галактик формують її комірчасту або стільникову структуру. Вони конструюють стінки осередків, які мають товщину в пару мегапарсек. Ці осередки називають «війдами». Вони характеризуються великим розміром у десятки мегапарсек, і при цьому в них немає речовини з електромагнітним випромінюванням. На частку «війд» припадає близько 50% всього обсягу Всесвіту.

Кожен із нас хоча б раз замислювався, у якому величезному світі ми живемо. Наша планета - це шалена кількість міст, сіл, доріг, лісів, річок. Більшість за своє життя не встигають побачити й половини. Уявити грандіозні масштаби планети складно, але завдання ще важче. Розміри Всесвіту - ось що, мабуть, не під силу уявити навіть найрозвиненішому розуму. Спробуємо розібратися, що думає з цього приводу сучасна наука.

Основне поняття

Всесвіт — це все, що нас оточує, про що ми знаємо та здогадуємось, що було, є і буде. Якщо знизити напруження романтизму, то цим поняттям визначається в науці все, що існує фізично, з урахуванням тимчасового аспекту та законів, що регулюють функціонування, взаємозв'язок усіх елементів тощо.

Природно, уявити реальні розміри Всесвіту досить важко. У науці це питання широко обговорюється і єдиної думки поки немає. У своїх припущеннях астрономи спираються на існуючі теорії формування світу, яким ми його знаємо, а також отримані в результаті спостереження дані.

Метагалактика

Різні гіпотези визначають Всесвіт як безрозмірний чи невимовно величезний простір, про більшу частину якого ми мало що знаємо. Для внесення ясності та можливості обговорення області, доступної для вивчення, було запроваджено поняття Метагалактика. Цей термін означає частину Всесвіту, доступного для спостереження астрономічними методами. Завдяки вдосконаленню техніки та знань вона постійно збільшується. Метагалактика є частиною так званого Всесвіту, що спостерігається, — простору, в якому матерія за період свого існування встигла досягти сучасного становища. Коли йдеться про розуміння того, які розміри Всесвіту, в більшості випадків говорять про Метагалактику. Сучасний рівень розвитку техніки дозволяє спостерігати об'єкти, розташовані на відстані до 15 млрд. світлових років від Землі. Час у визначенні цього параметра грає, очевидно, не меншу роль, ніж простір.

Вік та розміри

Згідно з деякими моделями Всесвіту, вона ніколи не з'являлася, а існує вічно. Проте головна сьогодні теорія Великого вибуху задає нашому світу «відправну точку». За уявленнями астрономів вік Всесвіту — приблизно 13,7 млрд років. Якщо переміститися назад у часі, можна повернутися до Великого вибуху. Незалежно від того, чи нескінченні розміри Всесвіту, її частина має межі, оскільки кінцева швидкість світла. До неї входять усі ті місця, які можуть впливати на земного спостерігача з часу Великого вибуху. Розміри спостережуваного Всесвіту збільшуються завдяки його постійному розширенню. За останніми оцінками, вона займає простір 93 мільярди світлових років.

Безліч

Подивимося, що є Всесвіт. Розміри космічного простору, виражені в сухих цифрах, звісно, ​​вражають, але важкі розуміння. Для багатьох буде простіше усвідомити масштаби навколишнього світу, якщо вони дізнаються, скільки систем, подібних до Сонячної, вміщується в ньому.

Наша зірка і навколишні планети лише крихітна частина Чумацького шляху. За даними астрономів, Галактика налічує приблизно 100 мільярдів зірок. У деяких із них вже виявлено екзопланети. Вражають не тільки розміри Всесвіту — вже простір, що займає її нікчемною частиною, Чумацьким Шляхом, вселяє повагу. Світла для того, щоб пройти нашу галактику, потрібно сто тисяч років!

Місцева група

Позагалактична астрономія, яка почала розвиватися після відкриттів Едвіна Хаббла, описує безліч структур, схожих на Чумацький шлях. Найближчими його сусідами є Туманність Андромеди і Велика і Мала Магелланови Хмари. Разом із ще кількома «супутниками» вони становлять місцеву групу галактик. Від сусіднього аналогічного формування її відокремлює приблизно 3 млн. світлових років. Навіть страшно уявити, скільки потрібно сучасному літаку часу, щоб подолати таку відстань!

Спостережувані

Усі місцеві групи розділені великим простором. Метагалактика включає кілька мільярдів структур, аналогічних Чумацького шляху. Розміри Всесвіту справді вражають. Світловому променю для подолання відстані від Чумацького шляху до Туманності Андромеди потрібно 2 млн. років.

Чим далі від нас розташована ділянка космосу, тим менше ми знаємо про його сучасний стан. Через кінцівку швидкості світла вчені можуть отримати інформацію лише про минуле таких об'єктів. З тих же причин, як уже було сказано, область Всесвіту, доступного для астрономічних досліджень, обмежена.

Інші світи

Однак це ще не все вражаюче уяви відомості, якими характеризується Всесвіт. Розміри космічного простору, мабуть, значно перевершують Метагалактику і частину, що спостерігається. Теорія інфляції вводить таке поняття, як мультисесвіт. Вона складається з безлічі світів, які, ймовірно, утворилися одночасно, не перетинаються один з одним і розвиваються незалежно. Сучасний рівень розвитку техніки не дає надії на пізнання таких сусідніх Всесвітів. Одна з причин — та сама кінцівка швидкості світла.

Швидкий розвиток науки про космос змінює наше уявлення про те, яких розмірів Всесвіт. Сучасний стан астрономії, складові її теорії та викладення вчених важкі для розуміння непосвяченої людини. Однак, навіть поверхове вивчення питання показує, наскільки величезний світ, частиною якого ми є, і як мало про нього ми ще знаємо.