Zwykłej osobie trudno jest wyobrazić sobie wszechświat. Ale jak duża jest przestrzeń kosmiczna? Czy ma początek i koniec, jakieś granice?
Pojęcie granic wszechświata
Według badań naukowych wszechświat nie ma granic. Jeśli chodzi o „krawędzie” Wszechświata, sugeruje się nieco inną koncepcję. Te krawędzie nie mogą być w żaden sposób odczuwalne ani natknięte, jak na ścianie. Faktem jest, że region w kategoriach kosmicznych jest granicą tego, co dana osoba jest w stanie zobaczyć. W tym celu stosuje się różne urządzenia. Istnieje pewna linia, za którą nic nie widać. Nie oznacza to wcale, że na tej granicy Wszechświat nagle się zrywa. Zwyczajowo mówi się, że Wszechświat nie ma krawędzi, ale istnieją horyzonty.
W kosmologii istnieje coś takiego jak obserwowalny Wszechświat. Rozumie się przez to część Wszechświata, której przeszłość widzi obserwator. Faktem jest, że w okresie, gdy sygnały z najdalszego punktu Wszechświata docierają do Ziemi (to znaczy obserwatora), Wszechświat będzie już przez pewien czas posuwał się naprzód. Zatem to, co widzi osoba, zdarzyło się już wcześniej. Twarz, którą człowiek może zobaczyć, nazywa się horyzontem kosmologicznym. Wszystkie znajdujące się na nim obiekty mają nieskończone przesunięcie ku czerwieni. Na horyzoncie kosmologicznym jest około 500 miliardów galaktyk i więcej.
Część widzialnego Wszechświata, którą można badać przy użyciu nowoczesnych metod astronomicznych, nosi nazwę Metagalaxy. Instrumenty są stopniowo modernizowane, ulepszane, a wraz z tym zwiększa się rozmiar Metagalaxy.Naukowcy mogą jedynie wysuwać hipotezy dotyczące tego, co leży poza horyzontem wszechświata. Zwyczajowo nazywane są te obiekty pozagataktyczne. Co więcej, Metagalaksja może być zarówno praktycznie całym Wszechświatem, jak i jego niewielką częścią.
Interesujący fakt: gdy tylko pojawiła się Metagalaxy, rozpoczęła się jej stopniowa jednolita ekspansja. Naukowiec Edwin Hubble w 1929 roku, poprzez badania i eksperymenty, ustalił, że istnieje pewien związek między odległością do galaktyk a ich przesunięciem ku czerwieni. Zależność ta nazywa się prawem Hubble'a, które opisuje ekspansję wszechświata. Zgodnie z prawem przestrzeń kosmiczna w skali Wszechświata powiększa się non stop, a odległości między galaktykami rosną.
Teoretycznie aspektem obserwowalnego Wszechświata jest kosmologiczna osobliwość - jest to stan, w którym Wszechświat był w momencie Wielkiego Wybuchu. Zakłada się, że przez pewien czas Wszechświat był statyczny. Potem przyszedł Wielki Wybuch, który rozpoczął ekspansję, która trwa do dziś. Co więcej, uważa się, że ostatnio ekspansja Wszechświata przyspieszyła.
W praktyce brano pod uwagę tylko promieniowanie reliktowe. Jego pochodzenie jest również bezpośrednio związane z teorią Wielkiego Wybuchu - zakłada się, że przed Wszechświatem składała się z gorącej plazmy. Współczesnej nauce udało się zaobserwować rozpraszającą powierzchnię. To jak dotąd najodleglejszy obiekt.
Gdy wszechświat zaczął się szybko rozszerzać, potwierdza to obecność dwóch sił - grawitacji i antygrawitacji. W obserwowalnym Wszechświecie uniwersalna antygrawitacja przeważa nad grawitacją.Według dostępnych szacunków średnica obserwowanej części wszechświata wynosi 93 miliardy lat świetlnych lub 28,5 gigaparsera. Powstaje zatem logiczne pytanie: „Dlaczego średnica Wszechświata wynosi 93 miliardy lat świetlnych, skoro naukowcy ustalili jego wiek - 13,7 miliarda lat?”.
Faktem jest, że im dalej znajdują się strefy Wszechświata, tym szybciej następuje ich ekspansja w porównaniu z prędkością światła. Jednocześnie nie same obiekty poruszają się szybciej, ale przestrzeń, w której się znajdują.
Z powyższego wynika, że jeśli Wszechświat nadal będzie się powiększał w przyszłości, coraz szybciej, to w pewnym okresie pozostałe galaktyki, które nie są częścią Supergromady galaktyk, przekroczą horyzont Wszechświata. W związku z tym nie można ich już brać pod uwagę.
Czy można dotrzeć do krawędzi wszechświata?
Czy biorąc pod uwagę wszystkie cechy wszechświata, istnieje możliwość, że człowiek kiedykolwiek dojdzie do jego granic? To pytanie można nazwać jednocześnie bardzo prostym i złożonym. Do tej pory krawędź wszechświata jest uważana za najbardziej odległy obszar, który można zobaczyć za pomocą teleskopu, i jest to około 15 miliardów lat świetlnych. Aby spojrzeć dalej, musisz poczekać na wynalezienie jeszcze potężniejszych teleskopów.
Jednak w każdym razie dotarcie tam nie zadziała, nawet jeśli statek kosmiczny poruszałby się z prędkością światła. Na przykład odległość 300 tysięcy kilometrów jest niewielka w przestrzeni kosmicznej. Światło przepływa ze Słońca na Ziemię w ciągu ośmiu minut. Jeśli więc zapasy światła ustaną, ludzkość dowie się o tym dopiero po 8 minutach. Tak więc obraz Słońca jest tym, jak wyglądał w przeszłości. Z powodu tej funkcji Wszechświat otrzymał nazwę „wehikuł czasu”.
Interesujący fakt: według jednej z teorii o Wszechświecie może nie mieć żadnych granic. Naukowcy uważają, że prawdopodobne jest, że jeśli obiekt porusza się przez długi czas w jednym kierunku we Wszechświecie, to prędzej czy później osiągnie swój pierwotny punkt wyjścia.
Na przykład od gwiazdy Proxima Centauri (najbliżej Słońca) światło trwa 4 lata. Andromeda (duża galaktyka blisko Drogi Mlecznej) wysyła sygnały przez 2 miliony lat. Jeśli chodzi o granicę Wszechświata, ani jeden astronauta nie jest w stanie pokonać dystansu wynoszącego odpowiednio 15 miliardów lat, nie można podróżować do granicy. Ponadto statki kosmiczne nie są w stanie pokonać prędkości światła ani nawet zbliżyć się do takich wskaźników (na obecnym poziomie rozwoju).
W nauce o kosmosie zwyczajowo mówi się, że Wszechświat nie ma krawędzi, ale istnieją horyzonty. Horyzont kosmologiczny jest twarzą Wszechświata, którą człowiek może zobaczyć za pomocą najsilniejszego teleskopu. Część obserwowalnego Wszechświata nazywa się Metagalaxy. Wraz z pojawieniem się nowego sprzętu, Metagalaxy będzie się rozszerzać. Ponadto kwestia ta jest ściśle związana z ekspansją Wszechświata - w przyszłości możliwe jest, że odległe galaktyki przekroczą widoczny horyzont.Dotarcie do krawędzi Wszechświata jest niemożliwe, ponieważ odległość do najbardziej odległego widocznego regionu wynosi około 15 miliardów lat.
