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

Star Tracker Астрономия
14.5k
6

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
126
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.

34
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.

19
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.

1
Эксперт • 3 ответа

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

11
Участник • 5 ответов

Читал в одной статье на Хабре про это. Там был раздел про топологию вселенной - некоторые модели допускают что вселенная может иметь "дырки" в топологии, типа тора в трех измерениях. Тогда двигаясь прямо ты бы вышел с другой стороны. Причем наблюдаемые данные такой вариант пока не исключают полностью, просто масштаб такой топологии должен быть больше наблюдаемой вселенной.

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.