Владимир Сурдин утверждает: Большой взрыв произошел в каждой точке пространства одновременно, поэтому любой наблюдатель находится в центре своей Вселенной. Астрономические инструменты позволяют заглянуть в прошлое на 13,8 миллиарда лет, но физические границы мира остаются предметом теоретических споров. В рамках «Неземного подкаста» эксперт объяснил устройство космических горизонтов и механизмы расширения пространства.
📏 Границы наблюдаемого мира 1:45
Современная физика описывает Вселенную в четырех измерениях: три пространственных и одна временная координата. Астрономы используют телескоп как машину времени, наблюдая объекты в далеком прошлом . Чем дальше расположен объект, тем дольше свет шел до Земли.
Существует предел, за который ученые не могут заглянуть из-за ограничений теории. Уравнения работают до момента, когда вещество было экстремально плотным и горячим. Это время составляет миллиардные доли секунды после начала расширения . Физики не знают, какие законы описывали мир до этого порога или существовало ли «отрицательное» время.
Владимир Сурдин выделяет два типа границ:
- Наблюдаемая (астрономическая) Вселенная — область, откуда свет успел дойти до нас за время существования мира.
- Теоретическая граница — предел применимости текущих физических моделей.
🍎 Четвертое измерение и аналогия с муравьем 4:59
Человеческое восприятие ограничено тремя измерениями, но мир может быть частью четырехмерного пространства. Сурдин приводит аналогию с одномерным шнурком и двумерным столом. Существо, живущее на плоскости, не видит границ своего мира, пока не выйдет в третье измерение .
Возможно, наш трехмерный мир погружен в четырехмерный. Сами мы не видим этих границ, но их может «чувствовать» гравитация . Общая теория относительности Эйнштейна хорошо работает в пустом пространстве и при малых скоростях. Однако в условиях сверхвысокой плотности, например в черных дырах, она дает сбои . Для описания таких состояний нужна квантовая теория гравитации, которая пока не создана.
🔭 Ошибки телескопа «Джеймс Уэбб» и первые галактики 10:32
Телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) считается самым мощным инструментом для изучения ранней Вселенной. Недавно команда проекта сообщила об обнаружении галактики CEERS-93316 . Первоначально ученые оценили её красное смещение (z) в 18 единиц.
Такой показатель означал бы, что объект появился через 200 миллионов лет после Большого взрыва. Однако последующие уточнения спектра показали, что реальное красное смещение составляет около 6 . Это обычная маленькая галактика, которую ошибочно приняли за рекордно далекую. Подтвержденные на данный момент самые древние объекты родились примерно через 300 миллионов лет после Большого взрыва .
🌌 Парадоксы расстояний и расширение пространства 13:38
Возраст Вселенной составляет примерно 13,8 миллиарда лет. Расстояние до самых далеких объектов нельзя измерять простым умножением времени на скорость света. Пока фотоны летели к нам, сами галактики удалялись из-за расширения пространства .
Сегодня расстояние до объекта, чей свет шел к нам 13,7 миллиарда лет, составляет около 40 миллиардов световых лет . Мы не видим его в текущем состоянии, но знаем о его существовании.
Основные факты о расширении:
- В первые мгновения Большого взрыва мир расширялся быстрее скорости света .
- Теория относительности запрещает движение объектов быстрее света только в локальной системе координат.
- Удаленные области пространства могут удаляться друг от друга с любой скоростью, так как расширяется само пространство .
🛰️ Охота за гравитонами и скрытая масса 22:12
Ученые пытаются найти Гравитон — гипотетическую частицу-переносчик гравитационного взаимодействия. На Земле работают четыре гравитационные антенны: две в США, одна в Европе и одна в Японии . Они фиксируют импульсы от слияния нейтронных звезд или черных дыр.
Сравнивая время прихода гравитационной волны и вспышки света от одного объекта, физики вычисляют массу гравитона. По текущим данным, она не превышает 10^-50 грамма . Если масса частицы окажется ненулевой, это потребует пересмотра теории относительности.
Также остаются неизученными два компонента:
- Тёмная материя: проявляет себя через гравитационное влияние на движение звезд в галактиках .
- Тёмная энергия: заставляет Вселенную расширяться с ускорением, расталкивая галактики .
🕸️ Космическая паутина и место Земли 29:18
Вселенная в больших масштабах однородна и напоминает студень. Структурность проявляется на расстояниях менее 300 миллионов световых лет . Галактики сплетаются в «космическую паутину», образуя скопления и сверхскопления.
Земля находится в специфических условиях:
- Мы располагаемся на периферии Млечного Пути.
- Наша галактика входит в Местную группу вместе с Туманностью Андромеды и сотней мелких соседей .
- Местная группа находится на окраине сверхскопления Девы .
Удаленное положение на периферии помогает жизни выживать. В плотных центрах скоплений чаще происходят взрывы звезд и столкновения объектов. Мы находимся в центре именно наблюдаемой Вселенной, так как телескоп видит на равное расстояние во все стороны . Сурдин подчеркивает: Большой взрыв произошел прямо в той точке, где сейчас сидит каждый человек .
