Почему расширяется Вселенная

Новая теория может объяснить главный парадокс Вселенной

Британские физики-теоретики разработали теорию, которая может разрешить одну из самых больших загадок во Вселенной: почему скорость расширения нашего мироздания ускоряется, а не замедляется, как это предсказывают известные нам законы физики. Согласно статье, опубликованной на портале futurism.com, гипотеза о “массивной гравитации” может модифицировать общую теорию относительности Эйнштейна, объяснив одновременно с этим неравенство скоростей расширения Вселенной.

Несмотря на то, что законы физики указывают на замедление расширения Вселенной, в реальности все происходит в точности до наоборот

Почему Вселенная расширяется?

В настоящее время основным объяснением того, как именно появилось наше мироздание, считается гипотеза о Большом взрыве, в результате которого все известные нам частицы, составляющие не только окружающее нас пространство, но и нас самих, вылетели из одной единственной точки, породив тем самым знакомую нам Вселенную. Согласно общей теории относительности Эйнштейна, гравитационные силы всех объектов нашего мироздания должны постепенно притягивать Вселенную, замедляя скорость ее расширения.

Однако еще в 1998 году ученые поняли, что скорость расширения Вселенной не только не замедляется, но даже ускоряется. Из-за того, что исследователи понятия не имели о процессах, провоцирующих подобное поведение мироздания, было решено ввести понятие о темной энергии, которая могла бы хоть как-то объяснить проблему расширения Вселенной. Несмотря на то, что современная физика нуждается в существовании данного типа энергии, доказать ее реальность не представляется возможным. Так, даже если она существует, энергия должна кардинальным образом отличаться от всего остального вещества во Вселенной, ввиду наличия у нее антигравитационных свойств, а также отрицательного давления. Долгое время считалось, что на звание темной энергии может претендовать всем известный вакуум, однако до сих пор еще не было проведено достаточно экспериментов, подтверждающих столь необычную гипотезу.

Медленное расширение Вселенной можно объяснить и без участия темной энергии

Новая идея, названная теорией о массивной гравитации де Рама, устраняет необходимость в наличии во Вселенной темной энергии, внося изменения в общую теорию относительности Эйнштейна. Так, вместо безмассовых гравитонов из теории относительности, ответственных за гравитацию, новая теория предполагает наличие во Вселенной еще одного типа гипотетических частиц, но уже с наличием определенной массы. Иными словами, гравитация в новой физической модели может выполнять роль, приписываемую в настоящее время той самой темной энергии.

Читать еще:  Как называются большие наушники

Кстати говоря, больше полезной информации о темной энергии и других загадках современной физики вы можете найти в наших каналах на Яндекс.Дзен и в Telegram.

Исследователи надеются, что достижения в области гравитационно-волновой астрономии позволят проверить предсказания о теории массивной гравитации уже в течение ближайшего десятилетия. Этот исторический момент может не только дать человечеству возможность для лучшего понимания фундаментальных вопросов Вселенной, но и раскроет тайну на реальность существования темной материи и энергии, долгое время не дававших покоя исследователям ХХ и ХХI веков.

Если вселенная расширяется, то почему галактики сталкиваются?

Ученые давно доказали, что Вселенная постепенно расширяется. При безграничности ночного неба с множеством звезд, планет и прочих объектов сложно представить, что это только малая часть Галактики. А сколько еще таких галактик в космическом пространстве! Стоит разобраться, что такое расширение Вселенной и как происходит столкновение галактик.

Что значит «расширение Вселенной»?

Это сложное явление, суть которого заключается в расширении космического пространства. Трудно представить, как ученым, живущим на Земле, таком маленьком объекте на фоне Вселенной, удалось узнать о данном расширении. Впервые об этом заговорили в 1886 году, когда стало очевидно, что космические объекты движутся.

В дальнейшем многие ученые пытались создавать различные теории относительно этого явления. Также они предпринимали попытки рассчитать расстояние к другим галактикам. Изучение данного вопроса давалось с переменным успехом. Больше полезной информации удалось выяснить благодаря работе ученого Э. Хаббла. В 1929 году он сумел сформулировать и экспериментально подтвердить закон, который описывает расширение Вселенной. С помощью телескопа 2,54 м он смог рассмотреть ближайшие галактики в значительно увеличенном масштабе. Понимание того, какие звезды туда входят, предоставило возможность измерить расстояние к ним.

Таким образом, удалось выяснить, что чем дальше какая-то галактика от нашей планеты, тем быстрее она движется в противоположную сторону. В основе данного открытия содержится космологическое красное смещение. Чем дальше объект, тем меньшую частоту излучения он имеет.

Читать еще:  Стоит ли ехать в Доминикану

Расширение Вселенной

Чтобы понять суть расширения Вселенной было проще, можно провести несложную аналогию и сравнить ее с воздушным шаром. К примеру, на слегка надутом шарике можно нарисовать точки в разных частях его поверхности. Если взять и надуть этот же шар еще больше, он увеличится в размерах и расстояние между всеми точками вырастет. При этом свое местоположение точки не поменяют, поскольку меняется только поверхность воздушного шара, на которой они нарисованы. И если смотреть на ситуацию со стороны определенной точки, то все остальные отдаляются от нее.

Примерно так же работает и принцип расширения Вселенной. Каждая галактика – это точка, а сама Вселенная – поверхность воздушного шара. Таким образом, галактики остаются на месте, а движется только космическое пространство, в котором они содержатся. Сами же галактики постепенно отдаляются друг от друга.

Почему Вселенная расширяется?

В момент Большого Взрыва Вселенная находилась в бесконечно малой точке. После Взрыва она начала постоянно расширяться, и делает это до сих пор. Почему?

Ну, тут действует принцип от обратного, или простейший логический довод: если бы она не расширялась, то вся Вселенная так бы и осталась в одной точке. Но это не так — значит, Вселенная расширяется.

Можно дать и более аргументированный ответ: расширение Вселенной происходит из-за тёмной энергии — загадочного вещества, о котором мы пока что мало что знаем. Чем больше тёмной энергии скапливается в одном месте — тем быстрее происходит расширение в этом месте.

Куда вообще расширяется Вселенная?

Это, скорее, риторический вопрос. Легко представить расширение Вселенной через модель пирожка с изюмом — сами изюминки отдаляются друг от друга, пока пирожок печётся в духовке

Каких-то чётких границ у Вселенной нет — есть лишь ткань пространства-времени, а за её пределами ничего нет — ни атомов, ни энергии, даже нет времени. Как дать определение тому, чего не существует? Мы не сможем даже выйти за пределы Вселенной — там отсутствуют даже физические законы.

Расширение Вселенной — это «растягивание» пространственно-временной ткани, поэтому все галактики удаляются друг от друга.

Ускоряется ли её расширение или замедляется?

Ответ тут дать уже сложнее. Существует так называемый закон Хаббла, описывающий расширение Вселенной. В нём присутствует некий коэффициент, позволяющий связать расстояние до объекта с его удалением от Земли — постоянная Хаббла. Так вот, во всех точках пространства эта постоянная одинакова, но с течением времени она изменяется — и каждую секунду она становится всё меньше и меньше.

Читать еще:  Как определить качество обуви

И это логично — в первые секунды Большого Взрыва Вселенная расширялась в десятки тысяч раз быстрее, чем сейчас — это мы можем узнать из реликтового излучения, оставшегося в эти первые секунды.

Из-за того, что объекты всё больше отдаляются друг от друга, расширение Вселенной замедляется. Но оно не будет замедляться вечно, Вселенная никогда не остановится увеличиваться в размерах. Одна из самых распространённых теорий по этому поводу — модель Леметра, согласно которой Вселенная сначала замедлит своё расширение, а потом ускорит:

Могут ли объекты отдаляться друг от друга быстрее скорости света?

Если одна галактика будет двигаться со скоростью света от нашей, Млечного Пути, которая тоже движется с той же скоростью, то будет ли она двигаться вдвое быстрее скорости света?

Формально да, и теория относительности не будет нарушена, ведь о перемещении в пространстве речи не идёт. Само пространство расширяется! Это можно сравнить с варп-двигателем — гипотетической моделью двигателя, который спереди сужает пространство, а сзади расширяет, таким образом путешествуя быстрее света.

Получается, мы никогда не увидим другой галактики, если скорость расширения превысит скорость света.

Сфера Хаббла

Сфера Хаббла — это так называемая область вокруг нас, которую мы в состоянии наблюдать. Дальше неё объекты удаляются от нас быстрее скорости света — и мы никогда их не увидим
🙁

И хотя с расширением Вселенной эта сфера также растёт, объекты начинают удаляться от неё всё дальше и дальше. Когда-нибудь свет от других галактик перестанет приходить к нам, и будущие разумные формы жизни будут принимать за всю Вселенную лишь наш Млечный Путь. Грустно всё это.

Понравилась статья? ставьте палец вверх и подписывайтесь на мой канал — там ещё множество научных тем: космос, химия, физика, технологии,изобретения и многое другое!

Источники:

http://hi-news.ru/space/novaya-teoriya-mozhet-obyasnit-glavnyj-paradoks-vselennoj.html

Если вселенная расширяется, то почему галактики сталкиваются?

http://zen.yandex.ru/media/id/5ac3899adb0cd9cb1a08936c/5b3b76091d90db00a869fbfe

Ссылка на основную публикацию
Статьи на тему:

Adblock
detector