Решён
На сколько простирается Вселенная - есть ли у нее граница?

Дмитрий Карпенко Астрономия
22.5k
9

Читал разные источники и везде пишут что то разное. Где то "наблюдаемая Вселенная 93 миллиарда световых лет", где то "бесконечная", где то "конечная но без края".

Как это понять вообще? Если Вселенная конечная - что за ее границей? А если бесконечная - как она могла возникнуть из точки сингулярности? На сколько простирается Вселенная на самом деле и почему физики до сих пор не договорились?

Решение
133
Участник • 2 ответа

Разберем три вещи которые путают в этом вопросе.

Первое: наблюдаемая Вселенная. Это сфера радиусом около 46 миллиардов световых лет вокруг нас. Не потому что там край, а потому что свет оттуда просто еще не успел до нас добраться за время существования Вселенной (13.8 миллиарда лет). Это горизонт событий, а не стена.

Второе: вся Вселенная. Ее реальный размер неизвестен. Может быть конечной (топологически замкнутой, как поверхность шара - идешь вперед и возвращаешься), может быть бесконечной. Текущие данные CMB (реликтового излучения) показывают что кривизна пространства очень близка к нулю - это означает что Вселенная либо бесконечна, либо конечна но настолько огромна, что мы не можем обнаружить кривизну.

Третье: парадокс с сингулярностью. Сингулярность - это не точка в пространстве из которой разлетелось вещество. Расширяется само пространство. Если Вселенная изначально была бесконечна (а она могла быть таковой с самого начала), то из бесконечно плотной бесконечной Вселенной получается нынешняя бесконечная Вселенная без противоречий.

Физики не договорились потому что у нас нет инструмента наблюдать за горизонтом событий. Это фундаментальное ограничение, а не пробел в знаниях.

Аватар Дмитрий Карпенко

Про поверхность шара - это отличная аналогия. Но есть нюанс: поверхность шара двумерна и вложена в трехмерное пространство. Если Вселенная "сферическая" в 3D - она вложена в четырехмерное? Или это просто математическая абстракция без физического смысла?

Аватар Даниил Грантов

Хороший вопрос. Это чисто математическая абстракция. Замкнутое трехмерное пространство не обязано быть "вложено" ни в какое внешнее измерение - кривизна описывается внутренними свойствами самого пространства. Не нужен "наблюдатель снаружи".

67
Участник • 1 ответ

Коротко: никто не знает. 46 миллиардов световых лет - это то, что мы видим. Реальный размер может быть в 10^23 раз больше по некоторым инфляционным моделям. А может быть бесконечным. Это честный ответ на 2026 год.

87
Эксперт • 1 ответ

Добавлю про "что за границей". Этот вопрос некорректен. Пространство и время возникли вместе со Вселенной в момент Большого взрыва. "До" и "снаружи" в классическом смысле не существует. Это примерно как спросить "что севернее Северного полюса" - вопрос нарушает саму геометрию в которой задан.

31
Участник • 5 ответов

Я вот думаю: может наша Вселенная это просто один пузырь внутри мультивселенной? И таких пузырей бесконечно много? Тогда вопрос о размере теряет смысл вообще, потому что мы говорим о подмножестве чего то большего.

14
Участник • 6 ответов

Официальная наука говорит одно, но тут интересный момент: реликтовое излучение которое используют как главное доказательство - его интерпретация зависит от модели. Если модель неверна, все выводы о размере рассыплются. Помните как ученые уверяли что Вселенная расширяется с замедлением, а потом оказалось наоборот? Скромность нужна.

22
Участник • 2 ответа

Помню лекцию Сурдина на Ютубе - там все это объяснялось через аналогию с воздушным шариком с нарисованными точками. Очень доступно. Можешь загуглить "Сурдин размер Вселенной" - он лучше чем текст на форуме объяснит.

57
Эксперт • 3 ответа

Мозг отказывается принимать идею бесконечного пространства. Это не физическая проблема, это когнитивное ограничение. Наш мозг эволюционировал чтобы ориентироваться в саванне, а не осмысливать 10^26 метров. Поэтому интуитивно "бесконечная Вселенная" звучит как нонсенс хотя математически она вполне самосогласована.

43
Эксперт • 3 ответа

Эх, помню в школе в 1989 году учительница по астрономии говорила что Вселенная точно конечна и замкнута, потому что Эйнштейн так считал. Потом выяснилось про темную энергию и ускоренное расширение в 1998 году - и все перевернулось. Наука меняет ответы, это нормально. Не стоит требовать финального ответа там где его пока нет.

3
Участник • 3 ответа

тоже всегда хотел понять это, спасибо за вопрос и ответы, многое прояснилось. особенно коммент про северный полюс зашел

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.