ВОЗРАСТ И РАЗМЕРЫ ВСЕЛЕННОЙ

space.com

Вселенная измерена: её поперечник - 156 миллиардов световых лет.
(Автор - Роберт Рой Бритт). 24 мая 2004.

Если вы думали над тем, как велика Вселенная, то были не одни с такими раздумьями. Астрономы тоже долго размышляли над этим и долго проводили расчёты. Теперь примерные размеры известны и они огромны.
Вселенная не уже чем 156 миллиардов световых лет.
В новой работе учёные исследовали реликтовое излучение, наполняющее космос. Среди их выводов есть и такой, что не слишком вероятно,чтобы существовал невиданный космический "зал зеркал", благодаря которому один объект может быть виден в двух местах. Исключена идея о том, что если мы вгрызёмся глубоко в пространство и время, то увидим нашу планету во дни её юности.
Но сначала разберёмся с этим размером, про который вы раньше никогда не слышали.

Растяжение реальности.

Возраст Вселенной примерно 13,7 млрд. лет. Свет, прилетающий к нам от самых дальних галактик, шёл поэтому явно дольше 13-ти миллиардов лет. Итак, можно было бы резюмировать, что радиус Вселенной - 13,7 млрд. световых лет, а диаметр - вдвое больше, т.е., 27,4 миллиарда.
Но Вселенная расширяется с того самого времени, когда, по мнению теоретиков, всё внезапно вылетело из бесконечно плотной точки Большим взрывом.
"Пространство, проходимое светом в ранней Вселенной, выросло благодаря расширению Вселенной", объясняет Нил Корниш, астрофизик из Монтанского Государственного Университета. "Подумайте об этом, как об интересной вещи".
Нужно наглядное объяснение? Вообразите Вселенную всего лишь через миллион лет после рождения, советует Корниш. Пучок света за один год пролетел бы путь в один световой год. "В то время Вселенная была в тысячу раз меньше, чем сегодня", говорит Корниш. "Так что этот световой год сегодня растянулся до тысячи световых лет".
Все подсчёты приводят к итогу в 78 миллиардов световых лет. Свет не летел так далеко, но от исходной точки фотона, который спустя 13,7 миллиардов лет полёта наблюдается нами, до нас стало 78 миллиардов световых лет", объясняет Корниш. Это - радиус Вселенной, а взятый дважды - 156 миллиардов световых елт - диаметр. Они вычислены исходя из взгляда в прошлое на 90% всего пройденного пути, поэтому могут быть чуть больше.
"Можно думать об этом, как об обычном диаметре сферы", говорит Корниш услужливо.
(Вы могли слышать, что Вселенная почти плоская, а не сферическая. Плоская форма делает нашу геометрию "нормальной", примерно как мы учили в школе: две параллельные прямые не пересекаются.)

Зал зеркал.

Учёные исследовали реликтовое излучение (РИ), появившееся примерно через 380 000 лет после Большого взрыва, когда Вселенная расширилась и остыла настолько, что появились атомы. Разница температур сохранилась в РИ во всём космосе, благодаря чему в прошлом году был измерен возраст Вселенной и подтверждены другие космологические величины.
РИ это что-то вроде детской фотографии космоса, ещё до того, как появились звёзды.
Работа, о которой написали на прошлой неделе в "Джорнал Физикал Ревью Леттерз", была сфокусирована на поиске в данных РИ спаренных кругов, которые означали бы, что Вселенная это зал зеркал, где несколько изображений одного предмета могут быть увидены в разных направлениях пространства-времени. "Зал зеркал" означал бы, что Вселенная конечна, но притворяется бесконечной.
Подумайте об этом, как о компьютерной игре, где объект ушедший за правую сторону экрана, вылезает из-за левой.
"Несколько лет назад мы показали, что в любой конечной вселенной, где у света было бы время повернуть назад после Большого взрыва, сохранялась бы такая же температура редиктового излучения у пар кругов", объяснил Корниш. Проводилсь поиски самых похожих показателей температуры РИ при помощи карты РИ, сделанной в НАСА при помощи микроволнового анизотропного зонда Уилкинсона (УМАП).
Они не нашли желанных совпадений.

Не смотрите назад.

"Наши результаты не исключают эффекта "зала зеркал", но делают его вероятность намного меньше", сказал Корниш представителю сайта "спейс.ком", добавив, что итоги не дали признаков того, что Вселенная конечна, но это ещё не утверждает её бесконечности.
Результаты опровергают возможность формы футбольного мяча у Вселенной, которую в прошлом году выдвинула другая группа исследователей. "Впрочем, если бы они надули свой мяч, чтобы он стал больше, то избежали бы наших ограничений и всё ещё были бы в границах реальности", сказал Корниш. Другие сложные формы не исключаются.
Открытие уничтожает шанс увидеть нашу древность, если мы не изобретём путешествия во времени.
Если бы Вселенная была конечной и имела размер в 4-5 миллиардов световых лет, то свет мог бы обежать вокруг Вселенной, и в большой телескоп мы разглядели бы затвердевание Земли и зарождение жизни", произнёс Корниш. "К несчастью, наши результаты исключают эту заманчивую возможность".

--------------------------------------------------------------------------------

Возможно ли? Корниш объясняет будущее.
Добавление от 25 мая.

Эта статья вызвала много откликов у читателей, которые были озадачены или просто не могли поверить, что Вселенной всего 13,7 миллиардов лет, но её размер - 158 млрд. с.л. Поскольку предполагается, что скорость света явно была увеличена, они возражают. Поэтому "спейс.ком" попросил Нила Корниша объяснить чуть больше. Вот его ответ:
"Проблема в том, что забавные вещи случаются в ОТО так, что они как бы нарушают СТО (нет материальной скорости выше световой и т.п.)
Давайте вернёмся к тому открытию Хаббла, что далёкие галактики явно убегают от нас, и чем больше удаления - тем быстрее они убегают. Соотношение этих показателей известно как постоянная Хаббла.
Парадоксальное следствие из открытия Хаббла таково, что галактики, удалившиеся от нас за критическое расстояние, будут убегать от нас быстрее, чем свет. Это критическое расстояние называется радиусом Хаббла и иногда называется горизонтом по аналогии с горизонтом событий вокруг чёрной дыры.
В условиях СТО закон Хаббла - несомненно парадокс. Но в ОТО мы интерпретируем мнимый спад как следствие расширения пространства (аналогия со сморщеной изюминой внутри фруктового кекса). Галактики не движутся сквозь пространство (во всяком случае, не быстро) но само пространство так разрастается, что они разбегаются. Ни СТО, ни ОТО не ограничивают мнимых скоростей скоростью света. Никакого сверхсветого сигнала не пройдёт через этот механизм, и парадокса уже нет.
Правда, данные УМАП по РИ содержат твёрдое доказательство того, что в очень молодой Вселенной  было время, когда расширение ускорилось настолько, что даже свет не мог опередить разбегание двух точек, и тогда существовал реальный горизонт событий, как и вокруг чёрной дыры. И в самом деле, флуктуации, которые мы отметили в РИ, похоже возникли в результате события, который очень похож на причину возникновения радиации Хокинга от чёрных дыр.
Ещё более удивительна картина, которая вырисовывается при совмещении данных УМАП с наблюдениями сверхновых, которые говорят, что Вселенная снова стала раздуваться. Если это так, то мы начали удаляться от других галактик с ускорением, и в будущем уже не сможем увидеть так много галактик, как сейчас, ибо они будут улетать от нас быстрее скорости света (из-за расширения пространства), так что их свет не сможет достичь нас".


назад