Космостың қайтымдысы туралы сқыр — қазіргі ғылымда ең қырықтысынан бір. Жоғарықтық жауап жоқ, бірақ қандай да бір ақпараттық және теоретикалық моделдер бар, олар көптеген нұсқаларды қарастыруға мүмкіндік береді. Жауап «космос» сөзінің мағынасына байланысты.

Көрінген кеңістік және барлық кеңістік

Көрінген кеңістік және барлық кеңістік арасында айырмашылықты білуге жәрмеңкел. Көрінген аймақ — бұл көрінген нұсқалар, сәулесі күнге дейін жеткен.

Көрінген кеңістіктің радиусы шамамен 46 миллиард жарық жыл болып саналады. Ол қандай да бір нұсқа бойынша қашықтықтың қашықтығына байланысты емес, ал кеңістік кеңейгенге байланысты. Бұл шегінен кейін көрінбейді, бірақ біз бұларды көрмеуге болмады.

Барлық кеңістік көрінген аймақтан көп болуы мүмкін. Осында гипотезалар аймағы басталады.

Үш негізгі сценарий

Измерения говорят

Современные данные космических наблюдений указывают на то, что Вселенная с высокой точностью плоская. Это означает, что пространство не искривлено в масштабах, которые мы можем измерить.

Если Вселенная плоская, она может быть бесконечной. Но измерения не исключают и того, что она просто очень большая — настолько, что кривизна не проявляется в наблюдаемой области.

Данные реликтового излучения и распределения галактик показывают, что отклонения от плоскости минимальны. Однако точность измерений не позволяет отличить «бесконечную» от «очень большую».

Проблема проверки бесконечности

Бесконечность нельзя измерить напрямую. Мы можем наблюдать только конечную область. Всё, что за её пределами, недоступно для прямого изучения.

Кроме того, расширение Вселенной означает, что далёкие объекты удаляются от нас быстрее скорости света. Это не нарушает физику: само пространство расширяется, а не объекты движутся сквозь него. Но это создаёт горизонт, за который мы никогда не сможем заглянуть.

Аргументы в пользу бесконечности

Если пространство плоское и не имеет положительной кривизны, математические модели допускают его бесконечность. Это самый простой вариант с точки зрения уравнений общей теории относительности.

Кроме того, в инфляционной модели ранней Вселенной пространство могло растянуться до огромных размеров за доли секунды. Некоторые версии этой теории предсказывают бесконечную Вселенную.

Аргументы против бесконечности

Бесконечность создаёт философские и физические парадоксы. Например, в бесконечной Вселенной должно быть бесконечное число звёзд и галактик. Тогда ночное небо должно быть ярким, а не тёмным.

Этот парадокс, известный как фотометрический парадокс Ольберса, решается тем, что Вселенная имеет конечный возраст и расширяется. Но если Вселенная бесконечна и существует вечно, парадокс возвращается.

Также бесконечность плохо сочетается с некоторыми квантовыми моделями, где пространство может иметь дискретную структуру на планковских масштабах.

Что говорят современные гипотезы

Почему ответ пока невозможен

Главная проблема в том, что мы находимся внутри Вселенной и не можем посмотреть на неё со стороны. Все наши выводы основаны на наблюдениях из одной точки.

Кроме того, горизонт наблюдаемой Вселенной ограничивает нас. Мы видим только часть целого. Всё, что за горизонтом, может быть принципиально недоступно для изучения.

Наконец, физика не может дать окончательный ответ на вопрос о бесконечности, потому что сама теория может терять смысл на предельных масштабах.

Итог

Космостың қайтымдысы — это не факт, а научная гипотеза. Современные данные допускают как бесконечную, так и конечную, но очень большую Вселенную. Различить эти варианты пока невозможно.

Наблюдаемая Вселенная конечна по определению. Вся Вселенная может быть бесконечной, но доказать это напрямую нельзя. Возможно, окончательный ответ будет получен только с развитием новых теорий и технологий.

Permanent link to this publication: