Спросите Итана №70: Есть Ли У Вселенной Центр?



Если все началось с Большого взрыва и продолжалось, есть ли у всего центр?

Я хочу оставаться как можно ближе к краю и не упасть с него.

С края видно многое, чего не видно с середины.

— Курт Воннегут

С каждым моментом у нас возникает все больше и больше вопросов.

Почему бы не ответить на самые важные из них? Каждую неделю я выбираю один вопрос, и на этой неделе честь достается Рику Винсенту, который спрашивает:

Где находится центр? В течение некоторого времени из-за распределения материи я отказывался верить в один большой взрыв, положивший начало Вселенной.

В статья предполагается, что Земля является центром Вселенной.

Разве это не так же вероятно, как постоянная победа гравитации и то, что в нескольких местах Вселенной достаточно материи, чтобы притянуть все к центру, без необходимости вводить недоказанный термин (темная энергия).

Я конечно не эксперт, поэтому мне интересно, где и почему я ошибаюсь.

Существует множество заблуждений, связанных с расширением Вселенной, Большим взрывом, темной энергией и идеей «центра».

Давайте посмотрим, что мы можем сделать, чтобы прояснить ситуацию! Подумайте о нашей планете Земля и о пути, который она проходит через космос.

Это видео было снято в течение 24 часов космическим кораблем «Мессенджер» в 2005 году, когда он вращался вокруг нашей планеты по пути к Меркурию.

Подумайте о Земле, ведь всего несколько поколений назад огромное количество людей верило, что Земля покоится в космосе, в центре Вселенной, а не вращается вокруг Солнца.

С тех пор мы многого достигли.



Спросите Итана №70: есть ли у Вселенной центр?

Не только Земля, но и вообще ничего из нашей Солнечной системы не находится в центре и не находится в состоянии покоя.

Земля вместе с другими планетами – и Солнцем, конечно – вращается вокруг общего центра масс, а не вокруг какой-то определенной неподвижной точки.

Этот центр масс летит в космосе, через галактику, по орбите, немного отличающейся от той, которую вы могли видеть в разные видео .

Вся наша Солнечная система остаётся в одной плоскости, вокруг неё находится размытый эллипсоид облака Оорта, а мы движемся вокруг центра Млечного Пути по гигантскому эллипсу.



Спросите Итана №70: есть ли у Вселенной центр?

Но это еще не все! Млечный Путь также не неподвижен, включая его центр.

Наша галактика вращается и движется в пространстве.

Нас окружают источники гравитации:

  • другие галактики, большие и малые;
  • группы и скопления галактик;
  • межгалактические нити газа и темной материи;
  • космические пустоты, содержащие скопления материи, подобные нашей.

В наших окрестностях не только Млечный Путь, но и все галактики, группы и скопления движутся относительно друг друга.



Спросите Итана №70: есть ли у Вселенной центр?

Что еще более важно, эти движения не локальны, а космичны.

В самых крупных масштабах галактики не просто движутся под действием гравитации, а подвергаются космическому расширению, затрагивающему все во Вселенной.

И то, как это работает, противоречит здравому смыслу большинству людей.

Когда мы думаем о расширении, мы представляем себе взрыв, в котором все части удаляются друг от друга.

И таких явлений в космосе предостаточно — например, сверхновые II типа, перерабатывающие сгоревшее ядерное топливо звёзд в межзвёздное вещество.

youtu.be/eE8QkBlyf5k Конечно, куски звезды удаляются друг от друга, но за счет взрыва, а не за счет расширения космоса.

И если эта картинка каким-либо образом связана в вашей голове с «Большим взрывом» или «расширяющейся Вселенной», то немедленно удалите ее оттуда.

Вместо этого представьте себе пространство как поверхность сферы.

Не о трехмерном «шаре в пространстве», а о двухмерной поверхности шара.

Представьте, что к нему приклеены монеты.

Шар расширяется – неважно, за счет взрыва или за счет растяжения поверхности.

Представьте, что каждая монета — это галактика или, в нашем случае, наблюдатель.



Спросите Итана №70: есть ли у Вселенной центр?

С точки зрения любой галактики, все остальные удаляются от нее.

Те, что дальше, удаляются быстрее, а те, что ближе, удаляются не так быстро.

Если посмотреть на это с точки зрения любой галактики, то это то же самое.

В контексте общей теории относительности в расширяющейся Вселенной не только нет центра, но также нет выделенного наблюдателя, нет привилегированной галактики и нет ничего, к чему можно было бы «притягиваться» из-за гравитации.

Однако конкуренция стимулирует расширение.

Это соревнование между гравитацией и расширением, которое началось после Большого взрыва, момента, когда Вселенную впервые можно было описать как горячую, плотную, расширяющуюся, после чего скорость расширения замедлилась и Вселенная начала остывать.

Большой взрыв не был центральным взрывом, и не было точки, которую можно было бы назвать началом наблюдаемой Вселенной.

Насколько мы можем судить, пространство было заполнено материей и излучением в горячем состоянии одновременно и повсюду — именно этот момент мы называем Большим взрывом.

А расширение Вселенной контролируется ее содержимым, и разные регионы содержат разное количество материи.

Следовательно, в ранней Вселенной существовали колебания космического микроволнового излучения.



Спросите Итана №70: есть ли у Вселенной центр?

Горячие точки (красные) и холодные точки (синие) соответствуют местам, где вещества немного больше или меньше среднего.

Места, содержащие больше материи, будут превращаться в галактики, группы или даже скопления, тогда как места, содержащие меньшее количество материи, не будут расти.

В этом случае крупнейшие разреженные области потеряют всю материю и превратятся в огромные космические пустоты.



Спросите Итана №70: есть ли у Вселенной центр?

В самых крупных регионах с высокой плотностью расширение будет локально подавлено, и сформируются регионы, в тысячи раз более массивные, чем Млечный Путь.

Но в более крупных масштабах победит расширение, и оно контролируется не материей или излучением, а темной энергией, которая единственный способ объяснить наблюдаемую скорость расширения в контексте общей теории относительности.



Спросите Итана №70: есть ли у Вселенной центр?

Итак, подведем краткие итоги: Большой Взрыв произошел повсюду во Вселенной одновременно, все регионы испытали расширение примерно одинаково, неоднородности по плотности привели к появлению галактик, групп и скоплений, а также космических пустот, выявилась темная энергия.

себя за счет ускоряющегося расширения Вселенной.

«Рик не единственный, кто задает эти вопросы, но я надеюсь, что объяснение стало понятным для вас и других.

Отправьте меня Ваши вопросы и предложения для будущих статей.

Теги: #астрономия #Популярная наука #физика #вселенная #спроси Итана #большой взрыв #центр вселенной

Вместе с данным постом часто просматривают: