Есть ли конец у Вселенной? Или нет? В научном мире существует множество гипотез и мнений на этот счёт. Согласно свежей теории российских ученых, во Вселенной с границами нет и темной энергии. Но что тогда находится за космосом и как может выглядеть край конца Вселенной при таких условиях?
NASA
Долгое время считалось, что космическое пространство заполнено обычной материей — звездами, планетами, астероидами, кометами и сильно разреженным межгалактическим газом. Однако, в таком случае, открытое в XX веке, ускоренное расширение противоречит закону гравитации, согласно которому тела притягиваются друг к другу. Гравитационные силы бы замедляли расширение Вселенной, но никак не ускоряли бы его.
Тогда возникла гипотеза, что Вселенная по большей части заполнена не обычной материей, а некой «темной энергией», которая обладает особыми свойствами. Считается что она имеет отрицательное давление. Однако, никто не знает, что это такое и как работает, но, согласно одной из теорий, 70% Вселенной состоит именно из этой темной энергии.
Несмотря на то, что о её наличии ведутся споры, некоторые теории конца Вселенной прямо или косвенно затрагивают идею существования такой материи.
Мы предлагаем для ознакомления как противоположные в этом вопросе, так и совсем не затрагивающие его научные теории, стремящиеся как можно рациональнее ответить на вопрос: имеет ли наша Вселенная конец или нет?
Вселенная не без конца, но будет расширяться
Согласно гипотезе, выдвинутой учеными Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта, расположенного в Калининграде, у Вселенной есть границы, но при этом в ней отсутствует та самая темная энергия, о которой говорилось выше. Однако данная теория, хоть и «сдерживает» в определённых рамках весь космос, так и не даёт точного ответа как же выглядит конец Вселенной, при условии её продолжающегося расширения.
Здание Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта, учёные которого выдвинули теорию существования конца Вселеннойkantiana.ru
«Тот факт, что наша Вселенная расширяется, был открыт почти сто лет назад, но как именно это происходит, ученые осознали только в 90-х годах прошлого века, когда появились мощные телескопы (в том числе орбитальные) и началась эра точной космологии. В ходе наблюдений и анализа полученных данных выяснилось, что Вселенная не просто расширяется, но расширяется с ускорением, которое началось через три-четыре миллиарда лет после рождения Вселенной», — говорится в научном материале. Отечественные специалисты убеждены, что именно ускорение расширения и есть маркер, по которому можно понять наличие предела Вселенной.
Их гипотеза построена на том, что вместо темной энергии во Вселенной действует эффект, аналогичный эффекту Казимира, если представить, что у Вселенной есть конец, возможные границы в виде некоего подобия стенок. Вот на эти стенки и распространяется эффект.
Эффект Казимира — это взаимное притяжение проводящих незаряженных тел (например близко расположенных друг к другу пластин) под действием квантовых флуктуаций в вакууме. Грубо говоря, речь идет о колебаниях вакуума вследствие рождения и исчезновения в нем виртуальных частиц. Чем ближе находятся тела, тем активнее подавляется рождение частиц между ними. В результате давление между телами становится меньше, чем давление на них извне, где рождение фотонов ничем не ограничено. Так происходит притяжение.
Подобный эффект, как считают ученые из Калининграда, наблюдается и во Вселенной — между ее границами, с обратной стороны которых описанное давление частиц отсутствует. Давление же на границы с нашей стороны, то есть изнутри, и заставляет Вселенную расширяться с ускорением.
Мыльный пузырь, который может лопнуть
Гипотеза о тёмной энергии порождает собой множество новых теорий, по-своему объясняющих где начало и конец ВселеннойNASA/ESA
Довольно близкую к балтийским учёным концепцию предлагает их коллега из Калифорнийского университета – Андреас Альбрехт. Он также считает что конец у Вселенной существует, несмотря на её продолжающее расширение. Впрочем, Альбрехт относится к тому крылу учёных, склонных думать, что расширение в конечном итоге остановится. Кроме этого, в своих работах, он высказывает мнение о том, что достигнув максимума, конечная Вселенная будет немногим больше видимого нами сейчас пространства. В числовом эквиваленте это лишь 20% от нынешнего состояния. Да и от гипотетической тёмной энергии, зарубежный специалист в собственных умозаключениях не отказывается.
Для доступности своей теории он предлагает изобразить Вселенную как мыльный пузырь, который всегда имеет конечные размеры. Однако будучи учёным, Альбрехт не осмеливается называть где находится конец вселенной и что дальше за его границами, справедливо оперируя нехваткой данных.
Волновая теория конца вселенной
Аппарат НАСА для изучения реликтового излучения сл краеугольным камнем в волновой теории о том, существует ли конец Вселенной или нет?NASA/WMAP Science Team
Обвинять Альбрехта в отсутствии данных сложно. Это объясняется таким свойством космоса, как реликтовое излучение, образовавшееся с самыми первыми атомами, согласно теории Большого Взрыва. Оно не даёт учёным изучать дальние галактики и их звёзды, являясь естественным барьером в их освоении и возможностью заглянуть за край конца Вселенной, если он конечно есть.
Но вместе с тем реликтовое излучение позволяет специалистам рассмотреть волновой спектр космоса. Исследования в этой области навели учёных на гипотезу о том, что если Вселенная действительно бесконечна, то в ней должны находится волны самых разнообразных длин. Тем не менее, за девять лет своей работы, аппарат WMAP, запущенный НАСА, как раз для исследования реликтового излучения, не обнаружил сколь-нибудь крупных волн. Выяснилось, что космическое пространство имеет узкий спектр волн, а значит, конец Вселенной существует.
Пока, правда, астрофизикам не удалось определить точную форму и границы Вселенной. Однако исследовать это могут помочь всё те же волны в космосе, а точнее их вибрации. Благодаря их различным типам, возникающим в пространстве, можно определить что находится в конце Вселенной, какой она формы и какие границы имеет. Остаётся только подождать, ведь подобные исследования зачастую длятся годами.
Кирилл Панов
Источник
