Решён
Есть ли граница (край) материи в нашей вселенной?

Star Tracker Астрономия
4.7k
5

Читал разные научпоп статьи и запутался окончательно. Одни говорят, что вселенная бесконечна. Другие - что конечна, но не имеет края (как поверхность шара). Третьи вообще про мультивселенную.

Вопрос конкретный: если двигаться в одном направлении достаточно долго, упрешься во что то или нет? Есть ли физическая граница, где материя заканчивается и начинается... что? Пустота? Другая физика?

Очень интересует именно статус вопроса в современной науке - это решено, или открытый вопрос?

Решение
102
Эксперт • 1 ответ

Короткий ответ: неизвестно, и это не уклонение от ответа.

Длинный ответ такой. Мы можем наблюдать только "наблюдаемую вселенную" - сферу радиусом около 46 миллиардов световых лет. Это не граница самой вселенной, это граница того, что успел к нам дойти свет за время существования вселенной. За этой границей почти наверняка есть еще материя и пространство - просто свет оттуда еще не добрался.

Есть три основных сценария геометрии вселенной:

  1. Плоская (бесконечная) - текущие данные CMB (реликтового излучения) указывают именно на это. Кривизна вселенной очень близка к нулю с погрешностью около 0.4%. Если так, никакого края нет и никогда не будет.

  2. Сферическая (конечная без края) - как поверхность шара, только в 3D. Двигаясь прямо, ты вернешься в начальную точку. Края нет, но объем конечен.

  3. Гиперболическая ("седловидная", бесконечная) - тоже без края.

Ни в одном из реалистичных сценариев нет физической стены, за которой "ничто". Само пространство либо продолжается бесконечно, либо замыкается на себя.

В обиходе "край вселенной" часто путают с горизонтом событий расширения: есть расстояние, начиная с которого пространство между нами и той точкой расширяется быстрее скорости света, и сигнал оттуда никогда не придет. Но это информационный горизонт, а не стена из материи.

Аватар Star Tracker

Вот это разъяснение! Про горизонт событий расширения - именно этот момент я все время путал с физической границей. Спасибо.

29
Участник • 1 ответ

Добавлю к ответу выше один нюанс, который часто упускают.

Даже если вселенная конечна и замкнута (сферический сценарий), "вернуться в начальную точку" двигаясь прямо - это в теории. На практике вселенная расширяется, и расширяется с ускорением. Масштаб замкнутой вселенной должен быть колоссальным, чтобы её кривизна не противоречила наблюдениям. По последним расчетам если она замкнута, то размер минимальной "петли" больше наблюдаемой вселенной в десятки раз. То есть за горизонт ты все равно не выберешься раньше, чем вселенная расширится настолько, что тебя разорвет тепловая смерть.

16
Эксперт • 2 ответа

Вопрос интересный, но я бы зашел с другой стороны. Вы спрашиваете "где заканчивается материя", но сама постановка предполагает, что материя - главное, а пространство - контейнер для неё. Физика говорит обратное: пространство-время само является физическим объектом, оно искривляется, расширяется, имеет геометрию. Нет "пустоты снаружи" куда можно выйти. Вопрос "что за краем" некорректен так же как вопрос "что было до большого взрыва" - само понятие "до" и "снаружи" перестает работать.

0
Эксперт • 3 ответа

Мне кажется всё это домыслы. Ученые сами не знают что там, а нам тут рисуют красивые картинки с горизонтами и кривизнами. В Библии написано что небеса - это твердь. Может там просто стена и есть, и наши телескопы просто недостаточно мощные чтобы её увидеть.

0
Эксперт • 3 ответа

помоему вселенная просто бесконечна и все, зачем усложнять. бесконечность это просто бесконечность, края нет и точка

Написать ответ

Премодерация гостей

Вы отвечаете как гость. Ваш ответ будет скрыт до проверки модератором. Чтобы ответ появился сразу и вы получали репутацию — войдите в аккаунт.

Будьте вежливы и соблюдайте правила платформы.