Hva er utenfor universet? Universets struktur. Roms hemmeligheter

Univers... For et forferdelig ord. Skalaen til det som er betegnet med dette ordet trosser enhver forståelse. For oss er det allerede en distanse å kjøre 1000 km, men hva betyr de sammenlignet med det gigantiske tallet som indikerer minimumsdiameteren til universet vårt, fra forskeres synspunkt.


Denne figuren er ikke bare kolossal – den er uvirkelig. 93 milliarder lysår! I kilometer er dette uttrykt som 879.847.933.950.014.400.000.000.

Hva er universet?

Hva er universet? Hvordan gripe denne uhyrligheten med tankene dine, fordi, som Kozma Prutkov skrev, dette er ikke gitt til noen. La oss stole på alt som er kjent for oss, enkle ting som gjennom analogier kan føre oss til ønsket forståelse.

Hva er vårt univers laget av?

For å forstå dette problemet, gå til kjøkkenet akkurat nå og ta skumsvampen som du bruker til å vaske opp. Har tatt? Så du holder i hendene en modell av universet. Hvis du ser nærmere på strukturen til svampen gjennom et forstørrelsesglass, vil du se at den består av mange åpne porer, avgrenset ikke engang av vegger, men heller av broer.

Universet er noe lignende, men bare materialet som brukes til broer er ikke skumgummi, men... ... Ikke planeter, ikke stjernesystemer, men galakser! Hver av disse galaksene består av hundrevis av milliarder stjerner som kretser rundt en sentral kjerne, og hver kan være opptil hundretusenvis av lysår i størrelse. Avstanden mellom galakser er vanligvis rundt en million lysår.

Utvidelse av universet

Universet er ikke bare stort, det utvider seg også hele tiden. Dette faktum, etablert ved å observere det røde skiftet, dannet grunnlaget for Big Bang-teorien.


Ifølge NASA er universets alder siden Big Bang som startet det omtrent 13,7 milliarder år.

Hva betyr ordet "univers"?

Ordet "univers" har gamle slaviske røtter og er faktisk et sporingspapir fra det greske ordet oikomenta (οἰκουμένη), kommer fra verbet οἰκέω "Jeg bor, jeg bor". Opprinnelig betegnet dette ordet hele den bebodde delen av verden. I kirkespråket gjenstår en lignende betydning til i dag: for eksempel har patriarken av Konstantinopel ordet "økumenisk" i tittelen sin.

Begrepet kommer fra ordet "beboelse" og er bare konsonant med ordet "alt".

Hva er i sentrum av universet?

Spørsmålet om universets sentrum er en ekstremt forvirrende ting og har definitivt ikke blitt løst ennå. Problemet er at det ikke er klart om det eksisterer i det hele tatt eller ikke. Det er logisk å anta at siden det var et Big Bang, fra episenteret som utallige galakser begynte å fly fra hverandre, betyr det at ved å spore banen til hver av dem, er det mulig å finne sentrum av universet i skjæringspunktet av disse banene. Men faktum er at alle galakser beveger seg bort fra hverandre med omtrent samme hastighet og praktisk talt det samme bildet observeres fra hvert punkt i universet.


Det er så mye teoretisering her at enhver akademiker ville blitt gal. Til og med den fjerde dimensjonen har blitt aktualisert mer enn én gang, selv om den var feil, men den dag i dag er det ingen spesiell klarhet i spørsmålet.

Hvis det ikke er noen klar definisjon av universets sentrum, så vurderer vi å snakke om det som er i dette sentrum som en tom øvelse.

Hva er utenfor universet?

Å, dette er et veldig interessant spørsmål, men like vagt som det forrige. Det er generelt ukjent om universet har grenser. Kanskje er det ingen. Kanskje de eksisterer. Kanskje, foruten universet vårt, er det andre med andre egenskaper ved materie, med naturlover og verdenskonstanter som er forskjellige fra våre. Ingen kan gi et bevist svar på et slikt spørsmål.

Problemet er at vi bare kan observere universet fra en avstand på 13,3 milliarder lysår. Hvorfor? Det er veldig enkelt: vi husker at universets alder er 13,7 milliarder år. Tatt i betraktning at vår observasjon skjer med en forsinkelse lik tiden som lyset bruker på å reise den tilsvarende avstanden, kan vi ikke observere universet før øyeblikket det faktisk ble til. På denne avstanden ser vi universet av småbarn...

Hva mer vet vi om universet?

Mye og ingenting! Vi vet om reliktgløden, om kosmiske strenger, om kvasarer, sorte hull og mye, mye mer. Noe av denne kunnskapen kan underbygges og bevises; noen ting er bare teoretiske beregninger som ikke kan bekreftes av bevis, og noen er bare frukten av pseudovitenskapsfolks rike fantasi.


Men en ting vet vi sikkert: Det kommer aldri et øyeblikk da vi kan, tørke svetten lettet fra pannen, si: «Ugh! Spørsmålet er endelig studert fullt ut. Det er ikke noe mer å fange her!"

Hver av oss har tenkt minst én gang på hvilken enorm verden vi lever i. Planeten vår er et vanvittig antall byer, landsbyer, veier, skoger, elver. De fleste får ikke engang sett halvparten av det i løpet av livet. Det er vanskelig å forestille seg planetens enorme omfang, men det er en enda vanskeligere oppgave. Størrelsen på universet er noe som kanskje selv det mest utviklede sinnet ikke kan forestille seg. La oss prøve å finne ut hva moderne vitenskap mener om dette.

Grunnleggende konsept

Universet er alt som omgir oss, det vi vet og gjetter om, hva som var, er og vil være. Hvis vi reduserer intensiteten av romantikken, definerer dette konseptet i vitenskapen alt som eksisterer fysisk, med tanke på tidsaspektet og lover som styrer funksjonen, sammenkoblingen av alle elementer, og så videre.

Naturligvis er det ganske vanskelig å forestille seg den virkelige størrelsen på universet. I vitenskapen er dette spørsmålet mye diskutert og det er ingen konsensus ennå. I sine antakelser stoler astronomer på eksisterende teorier om dannelsen av verden slik vi kjenner den, så vel som på data innhentet som et resultat av observasjon.

Metagalakse

Ulike hypoteser definerer universet som et dimensjonsløst eller ubeskrivelig stort rom, hvorav de fleste vi vet lite om. For å bringe klarhet og mulighet for diskusjon av området tilgjengelig for studier, ble konseptet Metagalaxy introdusert. Dette begrepet refererer til den delen av universet som er tilgjengelig for observasjon med astronomiske metoder. Takket være forbedring av teknologi og kunnskap øker den stadig. Metagalaksen er en del av det såkalte observerbare universet - et rom der materie, i løpet av eksistensperioden, klarte å nå sin nåværende posisjon. Når det gjelder å forstå størrelsen på universet, snakker de fleste om metagalaksen. Det nåværende nivået av teknologisk utvikling gjør det mulig å observere objekter som befinner seg i en avstand på opptil 15 milliarder lysår fra Jorden. Tid, som man kan se, spiller ikke mindre en rolle i å bestemme denne parameteren enn rom.

Alder og størrelse

I følge noen modeller av universet dukket det aldri opp, men eksisterer for alltid. Imidlertid gir Big Bang-teorien som dominerer i dag vår verden et «utgangspunkt». Ifølge astronomer er universets alder omtrent 13,7 milliarder år. Går du tilbake i tid, kan du gå tilbake til Big Bang. Uavhengig av om universets størrelse er uendelig, har den observerbare delen av det grenser, siden lysets hastighet er begrenset. Det inkluderer alle de stedene som kan påvirke en observatør på jorden siden Big Bang. Størrelsen på det observerbare universet øker på grunn av dets konstante ekspansjon. I følge nyere estimater opptar den en plass på 93 milliarder lysår.

En haug med

La oss se hvordan universet er. Dimensjonene til det ytre rom, uttrykt i harde tall, er selvfølgelig fantastiske, men vanskelige å forstå. For mange vil det være lettere å forstå omfanget av verden rundt oss hvis de vet hvor mange systemer som Solar som passer inn i den.

Stjernen vår og dens omkringliggende planeter er bare en liten del av Melkeveien. Ifølge astronomer inneholder galaksen omtrent 100 milliarder stjerner. Noen av dem har allerede oppdaget eksoplaneter. Det er ikke bare størrelsen på universet som er slående, men plassen som okkuperes av dens ubetydelige del, Melkeveien, vekker respekt. Det tar lys hundre tusen år å reise gjennom galaksen vår!

Lokal gruppe

Ekstragalaktisk astronomi, som begynte å utvikle seg etter oppdagelsene til Edwin Hubble, beskriver mange strukturer som ligner på Melkeveien. Dens nærmeste naboer er Andromedatåken og de store og små magellanske skyene. Sammen med flere andre "satelitter" utgjør de den lokale gruppen av galakser. Den er atskilt fra en lignende formasjon i nærheten med omtrent 3 millioner lysår. Det er til og med skummelt å forestille seg hvor mye tid det vil ta et moderne fly å dekke en slik avstand!

Observert

Alle lokale grupper er adskilt av et stort område. Metagalaksen inkluderer flere milliarder strukturer som ligner på Melkeveien. Størrelsen på universet er virkelig fantastisk. Det tar 2 millioner år for en lysstråle å reise avstanden fra Melkeveien til Andromedatåken.

Jo lenger et stykke plass er plassert fra oss, jo mindre vet vi om dens nåværende tilstand. Fordi lysets hastighet er begrenset, kan forskere bare få informasjon om fortiden til slike objekter. Av samme grunner, som allerede nevnt, er universets område tilgjengelig for astronomisk forskning begrenset.

Andre verdener

Dette er imidlertid ikke all den fantastiske informasjonen som kjennetegner universet. Dimensjonene til det ytre rom overstiger tilsynelatende betydelig Metagalaxy og den observerbare delen. Teorien om inflasjon introduserer et slikt konsept som multiverset. Den består av mange verdener, sannsynligvis dannet samtidig, som ikke krysser hverandre og utvikler seg uavhengig. Det nåværende nivået av teknologisk utvikling gir ikke håp om kunnskap om slike nabounivers. En av grunnene er den samme endeligheten av lyshastigheten.

Raske fremskritt innen romvitenskap endrer vår forståelse av hvor stort universet er. Den nåværende tilstanden til astronomi, dens konstituerende teorier og vitenskapsmenns beregninger er vanskelige for uinnvidde å forstå. Men selv en overfladisk studie av problemet viser hvor enorm verden er, som vi er en del av, og hvor lite vi fortsatt vet om den.

Hva vet vi om universet, hvordan er verdensrommet? Universet er en grenseløs verden som er vanskelig å forstå av menneskesinnet, som virker uvirkelig og uhåndgripelig. Faktisk er vi omgitt av materie, ubegrensede i rom og tid, i stand til å ta ulike former. For å prøve å forstå den sanne skalaen til det ytre rom, hvordan universet fungerer, universets struktur og evolusjonsprosessene, må vi krysse terskelen til vårt eget verdensbilde, se på verden rundt oss fra en annen vinkel, fra innsiden.

Utdanning av universet: første trinn

Rommet vi observerer gjennom teleskoper er bare en del av stjerneuniverset, den såkalte Megagalaksen. Parametrene for Hubbles kosmologiske horisont er kolossale - 15-20 milliarder lysår. Disse dataene er omtrentlige, siden universet stadig utvider seg under utviklingsprosessen. Utvidelsen av universet skjer gjennom spredning av kjemiske elementer og kosmisk mikrobølgebakgrunnsstråling. Universets struktur er i konstant endring. Klynger av galakser, objekter og kropper i universet dukker opp i verdensrommet - dette er milliarder av stjerner som danner elementene i nærrommet - stjernesystemer med planeter og satellitter.

Hvor er begynnelsen? Hvordan ble universet til? Antagelig er universets alder 20 milliarder år. Kanskje var kilden til kosmisk materie varm og tett protomaterie, hvis akkumulering eksploderte i et bestemt øyeblikk. De minste partiklene dannet seg som følge av eksplosjonen spredt i alle retninger, og fortsetter å bevege seg bort fra episenteret i vår tid. Big Bang-teorien, som nå dominerer vitenskapelige sirkler, beskriver mest nøyaktig dannelsen av universet. Stoffet som dukket opp som et resultat av den kosmiske katastrofen var en heterogen masse bestående av bittesmå ustabile partikler som kolliderte og spredte seg og begynte å samhandle med hverandre.

Big Bang er en teori om universets opprinnelse som forklarer dets dannelse. I følge denne teorien eksisterte det i utgangspunktet en viss mengde materie, som, som et resultat av visse prosesser, eksploderte med kolossal kraft, og spredte morens masse ut i det omkringliggende rommet.

Etter en tid, etter kosmiske standarder - et øyeblikk, etter jordisk kronologi - millioner av år, begynte scenen med materialisering av rommet. Hva er universet laget av? Den spredte materien begynte å konsentrere seg til klumper, store og små, på stedet hvor de første elementene i universet, enorme gassmasser - barnehager av fremtidige stjerner - senere begynte å dukke opp. I de fleste tilfeller er prosessen med dannelse av materielle objekter i universet forklart av lovene i fysikk og termodynamikk, men det er en rekke punkter som ennå ikke kan forklares. For eksempel, hvorfor er ekspanderende materie mer konsentrert i én del av rommet, mens materie i en annen del av universet er svært sjeldent? Svar på disse spørsmålene kan bare oppnås når mekanismen for dannelse av romobjekter, store og små, blir tydelig.

Nå er prosessen med dannelsen av universet forklart av handlingen til universets lover. Gravitasjonsustabilitet og energi i forskjellige områder utløste dannelsen av protostjerner, som igjen, under påvirkning av sentrifugalkrefter og tyngdekraft, dannet galakser. Med andre ord, mens materie fortsatte og fortsetter å utvide seg, begynte kompresjonsprosesser under påvirkning av gravitasjonskrefter. Partikler av gassskyer begynte å konsentrere seg rundt et tenkt senter, og dannet til slutt en ny komprimering. Byggematerialene i dette gigantiske byggeprosjektet er molekylært hydrogen og helium.

De kjemiske elementene i universet er det primære byggematerialet som universets gjenstander senere ble dannet av

Da begynner termodynamikkens lov å virke, og prosessene med forfall og ionisering aktiveres. Hydrogen- og heliummolekyler desintegrerer til atomer, hvorfra kjernen til en protostjerne dannes under påvirkning av gravitasjonskrefter. Disse prosessene er universets lover og har tatt form av en kjedereaksjon, som skjer i alle fjerne hjørner av universet, og fyller universet med milliarder, hundrevis av milliarder stjerner.

Evolusjon av universet: høydepunkter

I dag er det i vitenskapelige kretser en hypotese om den sykliske naturen til statene som universets historie er vevd ut fra. Som et resultat av eksplosjonen av promateriale ble gassklynger barnehager for stjerner, som igjen dannet en rekke galakser. Men etter å ha nådd en viss fase, begynner materie i universet å tendere til sin opprinnelige, konsentrerte tilstand, dvs. eksplosjonen og den påfølgende utvidelsen av materie i rommet etterfølges av kompresjon og en retur til en supertett tilstand, til utgangspunktet. Deretter gjentar alt seg selv, fødselen blir fulgt av finalen, og så videre i mange milliarder år, i det uendelige.

Begynnelsen og slutten av universet i samsvar med den sykliske utviklingen av universet

Hvis vi imidlertid utelater emnet for dannelsen av universet, som fortsatt er et åpent spørsmål, bør vi gå videre til universets struktur. Tilbake på 30-tallet av det 20. århundre ble det klart at verdensrommet er delt inn i regioner - galakser, som er enorme formasjoner, hver med sin egen stjernepopulasjon. Dessuten er ikke galakser statiske objekter. Hastigheten til galakser som beveger seg bort fra universets imaginære sentrum er i konstant endring, noe som fremgår av konvergensen av noen og fjerningen av andre fra hverandre.

Alle de ovennevnte prosessene, sett fra det jordiske livets varighet, varer veldig sakte. Fra vitenskapens synspunkt og disse hypotesene skjer alle evolusjonsprosesser raskt. Konvensjonelt kan universets utvikling deles inn i fire stadier - epoker:

• hadron æra;
• lepton æra;
• foton æra;
• stjernetiden.

Kosmisk tidsskala og evolusjon av universet, i henhold til hvilken utseendet til kosmiske objekter kan forklares

På det første stadiet ble all materie konsentrert i en stor kjernefysisk dråpe, bestående av partikler og antipartikler, kombinert i grupper - hadroner (protoner og nøytroner). Forholdet mellom partikler og antipartikler er omtrent 1:1,1. Deretter kommer prosessen med utslettelse av partikler og antipartikler. De gjenværende protonene og nøytronene er byggesteinene som universet er dannet av. Varigheten av hadron-tiden er ubetydelig, bare 0,0001 sekunder - perioden med eksplosiv reaksjon.

Så, etter 100 sekunder, begynner prosessen med syntese av elementer. Ved en temperatur på en milliard grader produserer prosessen med kjernefysisk fusjon molekyler av hydrogen og helium. Hele denne tiden fortsetter stoffet å utvide seg i verdensrommet.

Fra dette øyeblikket begynner et langt, fra 300 tusen til 700 tusen år, stadium av rekombinasjon av kjerner og elektroner, og danner hydrogen- og heliumatomer. I dette tilfellet observeres en reduksjon i temperaturen til stoffet, og strålingsintensiteten avtar. Universet blir gjennomsiktig. Hydrogen og helium dannet i kolossale mengder under påvirkning av gravitasjonskrefter gjør det primære universet til en gigantisk byggeplass. Etter millioner av år begynner stjernetiden - som er prosessen med dannelsen av protostjerner og de første protogalaksene.

Denne inndelingen av evolusjon i stadier passer inn i modellen av det varme universet, som forklarer mange prosesser. De sanne årsakene til Big Bang og mekanismen for materieutvidelse forblir uforklarlige.

Universets struktur og struktur

Stjernetiden for universets utvikling begynner med dannelsen av hydrogengass. Under påvirkning av tyngdekraften akkumuleres hydrogen til enorme klynger og klumper. Massen og tettheten til slike klynger er kolossale, hundretusenvis av ganger større enn massen til den dannede galaksen selv. Den ujevne fordelingen av hydrogen, observert i det innledende stadiet av dannelsen av universet, forklarer forskjellene i størrelsene til de resulterende galaksene. Megagalakser ble dannet der den maksimale akkumuleringen av hydrogengass skulle eksistere. Der konsentrasjonen av hydrogen var ubetydelig, dukket det opp mindre galakser, som ligner på vårt stjernehjem - Melkeveien.

Versjonen som viser at universet er et begynnelse-endepunkt som galakser kretser rundt på forskjellige utviklingsstadier

Fra dette øyeblikket mottar universet sine første formasjoner med klare grenser og fysiske parametere. Dette er ikke lenger stjernetåker, ansamlinger av stjernegass og kosmisk støv (produkter av en eksplosjon), protoclusters av stjernematerie. Dette er stjerneland, området som er enormt sett fra menneskesinnets synspunkt. Universet er i ferd med å bli fullt av interessante kosmiske fenomener.

Fra synspunktet til vitenskapelig begrunnelse og den moderne modellen av universet, ble galakser først dannet som et resultat av gravitasjonskrefter. Det skjedde en forvandling av materie til et kolossalt universelt boblebad. Sentripetale prosesser sørget for den påfølgende fragmenteringen av gasskyer i klynger, som ble fødestedet til de første stjernene. Protogalakser med raske rotasjonsperioder ble over tid til spiralgalakser. Der rotasjonen var langsom og prosessen med kompresjon av materie hovedsakelig ble observert, ble det dannet uregelmessige galakser, oftest elliptiske. På denne bakgrunn fant mer grandiose prosesser sted i universet - dannelsen av superklynger av galakser, hvis kanter er i nær kontakt med hverandre.

Superklynger er tallrike grupper av galakser og klynger av galakser innenfor den store strukturen til universet. Innen 1 milliard St. Det er rundt 100 superklynger i årevis

Fra det øyeblikket ble det klart at universet er et enormt kart, der kontinentene er klynger av galakser, og landene er megagalakser og galakser dannet for milliarder av år siden. Hver av formasjonene består av en klynge av stjerner, tåker og ansamlinger av interstellar gass og støv. Imidlertid utgjør hele denne befolkningen bare 1% av det totale volumet av universelle formasjoner. Hoveddelen av massen og volumet til galakser er okkupert av mørk materie, hvis natur ikke er mulig å bestemme.

Universets mangfold: klasser av galakser

Takket være innsatsen til den amerikanske astrofysikeren Edwin Hubble, har vi nå universets grenser og en klar klassifisering av galaksene som bor i det. Klassifiseringen er basert på de strukturelle egenskapene til disse gigantformasjonene. Hvorfor har galakser forskjellige former? Svaret på dette og mange andre spørsmål er gitt av Hubble-klassifiseringen, ifølge hvilken universet består av galakser i følgende klasser:

• spiral;
• elliptiske;
• uregelmessige galakser.

Den første inkluderer de vanligste formasjonene som fyller universet. De karakteristiske egenskapene til spiralgalakser er tilstedeværelsen av en klart definert spiral som roterer rundt en lys kjerne eller har en tendens til en galaktisk bar. Spiralgalakser med en kjerne er betegnet med S, mens objekter med en sentral stang er betegnet som SB. Melkeveisgalaksen vår tilhører også denne klassen, der kjernen i sentrum er delt av en lysende bro.

En typisk spiralgalakse. I midten er en kjerne med en bro fra endene som spiralarmer utgår tydelig synlig.

Lignende formasjoner er spredt over hele universet. Den nærmeste spiralgalaksen, Andromeda, er en gigant som raskt nærmer seg Melkeveien. Den største representanten for denne klassen kjent for oss er den gigantiske galaksen NGC 6872. Diameteren på den galaktiske skiven til dette monsteret er omtrent 522 tusen lysår. Dette objektet befinner seg i en avstand på 212 millioner lysår fra galaksen vår.

Den neste vanlige klassen av galaktiske formasjoner er elliptiske galakser. Betegnelsen deres i samsvar med Hubble-klassifiseringen er bokstaven E (elliptisk). Disse formasjonene er ellipsoidale i form. Til tross for at det er ganske mange lignende objekter i universet, er ikke elliptiske galakser spesielt uttrykksfulle. De består hovedsakelig av glatte ellipser som er fylt med stjernehoper. I motsetning til galaktiske spiraler inneholder ikke ellipser ansamlinger av interstellar gass og kosmisk støv, som er de viktigste optiske effektene av å visualisere slike objekter.

En typisk representant for denne klassen kjent i dag er den elliptiske ringtåken i stjernebildet Lyra. Dette objektet befinner seg i en avstand på 2100 lysår fra Jorden.

Utsikt over den elliptiske galaksen Centaurus A gjennom CFHT-teleskopet

Den siste klassen av galaktiske objekter som befolker universet er uregelmessige eller uregelmessige galakser. Betegnelsen i henhold til Hubble-klassifiseringen er det latinske symbolet I. Hovedtrekket er en uregelmessig form. Slike objekter har med andre ord ikke klare symmetriske former og karakteristiske mønstre. I sin form ligner en slik galakse et bilde av universelt kaos, der stjernehoper veksler med skyer av gass og kosmisk støv. På universets skala er uregelmessige galakser et vanlig fenomen.

I sin tur er uregelmessige galakser delt inn i to undertyper:

• Uregelmessige galakser av subtype I har en kompleks uregelmessig struktur, en overflate med høy tetthet, og utmerker seg ved lysstyrke. Ofte er denne kaotiske formen til uregelmessige galakser en konsekvens av kollapsede spiraler. Et typisk eksempel på en slik galakse er den store og lille magellanske skyen;
• Uregelmessige, uregelmessige galakser av subtype II har en lav overflate, en kaotisk form og er ikke veldig lyse. På grunn av reduksjonen i lysstyrke er slike formasjoner vanskelig å oppdage i universets vidstrakter.

Den store magellanske skyen er den uregelmessige galaksen som er nærmest oss. Begge formasjonene er på sin side satellitter av Melkeveien og kan snart (om 1-2 milliarder år) bli absorbert av et større objekt.

Uregelmessig galakse Stor Magellansk sky - en satellitt av Melkeveien vår

Til tross for at Edwin Hubble ganske nøyaktig klassifiserte galakser i klasser, er ikke denne klassifiseringen ideell. Vi kunne oppnå flere resultater hvis vi inkluderte Einsteins relativitetsteori i prosessen med å forstå universet. Universet er representert av et vell av ulike former og strukturer, som hver har sine egne karakteristiske egenskaper og egenskaper. Nylig var astronomer i stand til å oppdage nye galaktiske formasjoner som beskrives som mellomobjekter mellom spiral- og elliptiske galakser.

Melkeveien er den mest kjente delen av universet

To spiralarmer, symmetrisk plassert rundt midten, utgjør hoveddelen av galaksen. Spiralene består på sin side av armer som jevnt flyter inn i hverandre. I krysset mellom Skytten og Cygnus-armene befinner solen vår seg i en avstand på 2,62·10¹⁷km fra sentrum av Melkeveien. Spiralene og armene til spiralgalakser er klynger av stjerner hvis tetthet øker når de nærmer seg det galaktiske sentrum. Resten av massen og volumet til galaktiske spiraler er mørk materie, og bare en liten del står for interstellar gass og kosmisk støv.

Posisjonen til solen i armene til Melkeveien, stedet for vår galakse i universet

Tykkelsen på spiralene er omtrent 2 tusen lysår. Hele denne lagkaken er i konstant bevegelse og roterer med en enorm hastighet på 200-300 km/s. Jo nærmere sentrum av galaksen, jo høyere rotasjonshastighet. Det vil ta Solen og vårt solsystem 250 millioner år å fullføre en revolusjon rundt Melkeveiens sentrum.

Galaksen vår består av en billion stjerner, store og små, supertunge og mellomstore. Den tetteste klyngen av stjerner i Melkeveien er Skytterarmen. Det er i dette området at den maksimale lysstyrken til galaksen vår observeres. Den motsatte delen av den galaktiske sirkelen, tvert imot, er mindre lys og vanskelig å skille ved visuell observasjon.

Den sentrale delen av Melkeveien er representert av en kjerne, hvis dimensjoner er estimert til å være 1000-2000 parsecs. I dette lyseste området av galaksen er det maksimale antallet stjerner konsentrert, som har forskjellige klasser, sine egne utviklingsveier og evolusjon. Dette er hovedsakelig gamle supertunge stjerner i sluttfasen av Main Sequence. Bekreftelse på tilstedeværelsen av et aldrende senter i Melkeveien galaksen er tilstedeværelsen i denne regionen av et stort antall nøytronstjerner og sorte hull. Sentrum av spiralskiven til enhver spiralgalakse er faktisk et supermassivt sort hull, som, som en gigantisk støvsuger, suger inn himmellegemer og ekte materie.

Et supermassivt svart hull som ligger i den sentrale delen av Melkeveien er dødsstedet for alle galaktiske objekter

Når det gjelder stjernehoper, har forskere i dag klart å klassifisere to typer klynger: sfæriske og åpne. I tillegg til stjernehoper, består spiralene og armene til Melkeveien, som enhver annen spiralgalakse, av spredt materie og mørk energi. Som en konsekvens av Big Bang er materie i en svært sjeldne tilstand, som er representert av tynne interstellare gass- og støvpartikler. Den synlige delen av materien består av tåker, som igjen er delt inn i to typer: planetariske og diffuse tåker. Den synlige delen av spekteret av tåker skyldes lysbrytningen fra stjerner, som sender ut lys inne i spiralen i alle retninger.

Vårt solsystem eksisterer i denne kosmiske suppen. Nei, vi er ikke de eneste i denne enorme verden. I likhet med solen har mange stjerner sine egne planetsystemer. Hele spørsmålet er hvordan man kan oppdage fjerne planeter, hvis avstander selv innenfor vår galakse overskrider eksistensvarigheten til enhver intelligent sivilisasjon. Tid i universet måles etter andre kriterier. Planeter med sine satellitter er de minste objektene i universet. Antall slike gjenstander er uberegnelig. Hver av de stjernene som er i det synlige området kan ha sine egne stjernesystemer. Vi kan bare se de eksisterende planetene nærmest oss. Hva som skjer i nabolaget, hvilke verdener som eksisterer i andre armer av Melkeveien og hvilke planeter som finnes i andre galakser forblir et mysterium.

Kepler-16 b er en eksoplanet nær dobbeltstjernen Kepler-16 i stjernebildet Cygnus

Konklusjon

Etter å ha bare en overfladisk forståelse av hvordan universet dukket opp og hvordan det utvikler seg, har mennesket bare tatt et lite skritt mot å forstå og forstå universets skala. Den enorme størrelsen og omfanget som forskere må forholde seg til i dag, antyder at menneskelig sivilisasjon bare er et øyeblikk i denne bunten av materie, rom og tid.

Modell av universet i samsvar med konseptet om tilstedeværelsen av materie i rommet, tatt i betraktning tid

Studiet av universet går fra Kopernikus til i dag. Først startet forskerne fra den heliosentriske modellen. Faktisk viste det seg at rommet ikke har noe reelt senter og all rotasjon, bevegelse og bevegelse skjer i henhold til universets lover. Til tross for at det er en vitenskapelig forklaring på prosessene som finner sted, er universelle objekter delt inn i klasser, typer og typer, ikke en eneste kropp i rommet er lik en annen. Størrelsene på himmellegemer er omtrentlige, det samme er deres masse. Plasseringen av galakser, stjerner og planeter er vilkårlig. Saken er at det ikke er noe koordinatsystem i universet. Når vi observerer rommet, lager vi en projeksjon på hele den synlige horisonten, og betrakter jorden vår som nullreferansepunktet. Faktisk er vi bare en mikroskopisk partikkel, tapt i universets endeløse vidder.

Universet er et stoff der alle objekter eksisterer i nær forbindelse med rom og tid

I likhet med sammenhengen med størrelse, bør tid i universet betraktes som hovedkomponenten. Opprinnelsen og alderen til romobjekter lar oss lage et bilde av verdens fødsel og fremheve stadiene i universets utvikling. Systemet vi har med å gjøre er nært knyttet til tidsrammer. Alle prosesser som skjer i rommet har sykluser - begynnelse, dannelse, transformasjon og slutt, ledsaget av døden til en materiell gjenstand og overgangen av materie til en annen tilstand.

Hei alle sammen! I dag vil jeg dele mine inntrykk av universet med deg. Tenk deg, det er ingen ende, det var alltid interessant, men kunne dette skje? Fra denne artikkelen kan du lære om stjerner, deres typer og liv, om big bang, om sorte hull, om pulsarer og om noen andre viktige ting.

- dette er alt som finnes: rom, materie, tid, energi. Det inkluderer alle planetene, stjernene og andre kosmiske kropper.

- dette er hele den eksisterende materielle verden, den er ubegrenset i rom og tid og mangfoldig i formene som materien tar i sin utvikling.

Universet studert av astronomi- dette er en del av den materielle verden som er tilgjengelig for forskning ved hjelp av astronomiske metoder som tilsvarer det oppnådde nivået av vitenskap (denne delen av universet kalles noen ganger Metagalaxy).

Metagalaxy er en del av universet som er tilgjengelig for moderne forskningsmetoder. Metagalaksen inneholder flere milliarder.

Universet er så stort at det er umulig å forstå størrelsen. La oss snakke om universet: den delen av det som er synlig for oss strekker seg over 1,6 millioner millioner millioner millioner km – og ingen vet hvor stor den er utenfor det synlige.

Mange teorier prøver å forklare hvordan universet fikk sin nåværende form og hvor det kom fra. I følge den mest populære teorien ble den født for 13 milliarder år siden som et resultat av en gigantisk eksplosjon. Tid, rom, energi, materie - alt dette oppsto som et resultat av denne fenomenale eksplosjonen. Det er meningsløst å si hva som skjedde før det såkalte "big bang", det var ingenting før det.

– I følge moderne konsepter er dette universets tilstand i fortiden (for ca. 13 milliarder år siden), da dens gjennomsnittlige tetthet var mange ganger høyere enn i dag. Over tid synker universets tetthet på grunn av utvidelsen.

Følgelig, ettersom vi går dypere inn i fortiden, øker tettheten, helt frem til det øyeblikket klassiske ideer om tid og rom mister sin gyldighet. Dette øyeblikket kan tas som begynnelsen på nedtellingen. Tidsintervallet fra 0 til flere sekunder kalles konvensjonelt perioden for Big Bang.

Saken om universet, i begynnelsen av denne perioden, mottok kolossale relative hastigheter ("eksploderte" og derav navnet).

Observert i vår tid er bevis på Big Bang konsentrasjonen av helium, hydrogen og noen andre lette elementer, reliktstråling og fordelingen av inhomogeniteter i universet (for eksempel galakser).

Astronomer mener at universet var utrolig varmt og fullt av stråling etter big bang.

Atompartikler - protoner, elektroner og nøytroner - ble dannet på omtrent 10 sekunder.

Atomene i seg selv – helium- og hydrogenatomer – ble dannet bare noen hundre tusen år senere, da universet avkjølte og utvidet seg betydelig i størrelse.

Ekko av Big Bang.

Hvis Big Bang skjedde for 13 milliarder år siden, ville universet nå ha avkjølt seg til en temperatur på rundt 3 grader Kelvin, det vil si 3 grader over det absolutte nullpunktet.

Forskere registrerte bakgrunnsradiostøy ved hjelp av teleskoper. Disse radiostøyene over hele stjernehimmelen tilsvarer denne temperaturen og anses å være ekkoer av big bang som fortsatt når oss.

I følge en av de mest populære vitenskapelige legendene så Isaac Newton et eple falle til bakken og innså at det skjedde under påvirkning av tyngdekraften som kom fra selve jorden. Størrelsen på denne kraften avhenger av kroppsvekten.

Tyngdekraften til et eple, som har en liten masse, påvirker ikke bevegelsen til planeten vår; Jorden har en stor masse og den tiltrekker eplet mot seg selv.

I kosmiske baner holder gravitasjonskrefter alle himmellegemer. Månen beveger seg langs jordens bane og beveger seg ikke bort fra den; i cirkumsolare baner holder gravitasjonskraften til solen planetene, og solen holder seg i posisjon i forhold til andre stjerner, en kraft som er mye større enn gravitasjonskraften.

Solen vår er en stjerne, og en ganske vanlig en av middels størrelse. Solen, som alle andre stjerner, er en ball av lysende gass, og er som en kolossal ovn som produserer varme, lys og andre former for energi. Solsystemet består av planeter i solbane og selvfølgelig sola selv.

Andre stjerner, fordi de er veldig langt fra oss, vises bittesmå på himmelen, men faktisk er noen av dem hundrevis av ganger større i diameter enn vår sol.

Stjerner og galakser.

Astronomer bestemmer plasseringen av stjerner ved å plassere dem i eller i forhold til stjernebilder. Konstellasjon – dette er en gruppe stjerner som er synlige i et bestemt område av nattehimmelen, men ikke alltid, i virkeligheten, i nærheten.

Stjerner i det store verdensrommet er gruppert i stjerneskjærgårder kalt galakser. Galaksen vår, som kalles Melkeveien, inkluderer Solen med alle dens planeter. Galaksen vår er langt fra den største, men den er stor nok til å forestille seg.

Avstander i universet måles i forhold til lysets hastighet; menneskeheten vet ingenting raskere enn det. Lysets hastighet er 300 tusen km/sek. Som et lysår bruker astronomer en slik enhet - dette er avstanden en lysstråle vil reise i løpet av et år, det vil si 9,46 millioner millioner km.

Proxima i stjernebildet Centaur er den nærmeste stjernen til oss. Den ligger 4,3 lysår unna. Vi ser henne ikke slik vi så på henne for mer enn fire år siden. Og solens lys når oss på 8 minutter og 20 sekunder.

Melkeveien med hundretusener av millioner stjerner har form som et gigantisk roterende hjul med en utstående aksel – navet. Solen befinner seg 250 tusen lysår fra sin akse, nærmere kanten på dette hjulet. Solen kretser rundt sentrum av galaksen i sin bane hvert 250. million år.

Galaksen vår er en av mange, og ingen vet hvor mange det er totalt. Mer enn en milliard galakser er allerede oppdaget, og mange millioner stjerner i hver av dem. Hundrevis av millioner lysår fra jordboere er de mest fjerne av de allerede kjente galaksene.

Vi ser inn i universets fjerneste fortid ved å studere dem. Alle galakser beveger seg bort fra oss og fra hverandre. Det ser ut til at universet fortsatt utvider seg, og Big Bang var dets opphav.

Hvilke typer stjerner finnes det?

Stjerner er lette gass (plasma) kuler som ligner på solen. De er dannet fra et støvete gassmiljø (for det meste fra helium og hydrogen), på grunn av gravitasjonsustabilitet.

Stjerner er forskjellige, men når de alle har oppstått og etter millioner av år vil de forsvinne. Solen vår er nesten 5 milliarder år gammel, og ifølge astronomer vil den eksistere like lenge, og så vil den begynne å dø.

Sol - dette er en enkeltstjerne, mange andre stjerner er binære, det vil si at de faktisk består av to stjerner som kretser rundt hverandre. Astronomer kjenner også til trippel- og såkalte multiple stjerner, som består av mange stjernelegemer.

Superkjemper er de største stjernene.

Antares, med en diameter på 350 ganger solens diameter, er en av disse stjernene. Imidlertid har alle superkjemper svært lave tettheter. Kjemper er mindre stjerner med en diameter som er 10 til 100 ganger større enn solen.

Deres tetthet er også lav, men den er større enn for superkjemper. De fleste synlige stjerner, inkludert solen, er klassifisert som hovedsekvensstjerner, eller mellomstjerner. Deres diameter kan enten være ti ganger mindre eller ti ganger større enn diameteren til solen.

Røde dverger kalles minste hovedsekvensstjerner og hvite dverger - kalles enda mindre kropper som ikke lenger tilhører hovedsekvensstjernene.

Hvite dverger (omtrent på størrelse med planeten vår) er ekstremt tette, men veldig svake. Deres tetthet er mange millioner ganger større enn tettheten til vann. Det kan være opptil 5 milliarder hvite dverger i Melkeveien alene, selv om forskere så langt har oppdaget bare noen få hundre slike kropper.

La oss se en video som sammenligner størrelsen på stjerner som et eksempel.

Livet til en stjerne.

Hver stjerne, som nevnt tidligere, er født fra en sky av støv og hydrogen. Universet er fullt av slike skyer.

Dannelsen av en stjerne begynner når, under påvirkning av en annen (ingen forstår) kraft og under påvirkning av tyngdekraften, som astronomer sier, skjer kollapsen eller "kollapsen" av et himmellegeme: skyen begynner å rotere, og sentrum varmes opp. Du kan se utviklingen av stjerner.

Kjernereaksjoner begynner når temperaturen inne i en stjernesky når en million grader.

Under disse reaksjonene kombineres kjernene til hydrogenatomer for å danne helium. Energien som produseres av reaksjonene frigjøres i form av lys og varme, og en ny stjerne lyser opp.

Stjernestøv og restgasser observeres rundt nye stjerner. Planetene dannet rundt vår sol fra denne saken. Sikkert, lignende planeter dannet seg rundt andre stjerner, og det vil sannsynligvis være noen former for liv på mange planeter, oppdagelsen som menneskeheten ikke kjenner til.

Stjerneeksplosjoner.

Skjebnen til en stjerne avhenger i stor grad av massen. Når en stjerne som vår sol bruker hydrogen-«drivstoff», trekker heliumskallet seg sammen og de ytre lagene utvider seg.

Stjernen blir en rød gigant på dette stadiet av livet. Så, over tid, beveger de ytre lagene seg skarpt bort, og etterlater bare en liten lys kjerne av stjernen - hvit dverg. Svart dverg(en enorm karbonmasse) blir stjernen, gradvis avkjølende.

En mer dramatisk skjebne venter stjerner med en masse flere ganger jordens masse.

De blir superkjemper, mye større enn røde kjemper, ettersom kjernebrenselet deres tømmes og de utvider seg til å bli så enorme.

Etterpå, under påvirkning av tyngdekraften, oppstår en skarp kollaps av kjernene deres. Stjernen blir revet i stykker av en ufattelig eksplosjon av frigjort energi.

Astronomer kaller en slik eksplosjon en supernova. Millioner av ganger lysere enn solen, skinner en supernova en stund. For første gang på 383 år, i februar 1987, var en supernova fra en nabogalakse synlig for det blotte øye fra Jorden.

Avhengig av den opprinnelige massen til stjernen, kan et lite legeme kalt en nøytronstjerne bli etterlatt etter en supernova. Med en diameter på ikke mer enn noen få titalls kilometer består en slik stjerne av solide nøytroner, noe som gjør dens tetthet mange ganger større enn den enorme tettheten til hvite dverger.

Svarte hull.

Kraften til kjernekollaps i noen supernovaer er så stor at komprimeringen av materie praktisk talt ikke fører til at den forsvinner. En del av verdensrommet med utrolig høy tyngdekraft gjenstår i stedet for materie. Et slikt område kalles et sort hull; kraften er så kraftig at den trekker alt inn i seg selv.

Sorte hull kan ikke være synlige på grunn av deres natur. Imidlertid tror astronomer at de har funnet dem.

Astronomer leter etter binære stjernesystemer med kraftig stråling og tror at den oppstår fra materie som rømmer inn i det sorte hullet, ledsaget av oppvarmingstemperaturer på millioner av grader.

En slik strålingskilde ble oppdaget i stjernebildet Cygnus (det såkalte sorte hullet Cygnus X-1). Noen forskere mener at i tillegg til sorte hull, finnes det også hvite. Disse hvite hullene vises på stedet der det oppsamlede materialet forbereder seg på å begynne dannelsen av nye stjernelegemer.

Universet er også full av mystiske formasjoner kalt kvasarer. Dette er sannsynligvis kjernene til fjerne galakser som lyser sterkt, og utover dem ser vi ingenting i universet.

Rett etter dannelsen av universet begynte lyset deres å bevege seg i vår retning. Forskere tror at energi lik den til kvasarer bare kan komme fra kosmiske hull.

Pulsarer er ikke mindre mystiske. Pulsarer er formasjoner som regelmessig sender ut energistråler. De, ifølge forskere, er stjerner som roterer raskt, og lysstråler kommer fra dem, som kosmiske fyrtårn.

Fremtiden til universet.

Ingen vet hva universets skjebne er. Det ser ut til at den fortsatt utvider seg etter den første eksplosjonen. Det er to mulige scenarier i en meget fjern fremtid.

I følge den første av dem,åpen romteori, vil universet utvide seg til all energien er brukt på alle stjernene og galaksene slutter å eksistere.

Sekund - teorien om lukket rom, ifølge hvilken utvidelsen av universet en dag vil stoppe, det vil begynne å trekke seg sammen igjen og vil fortsette å krympe til det forsvinner i prosessen.

Forskere kalte denne prosessen, i analogi med big bang, den store kompresjonen. Som et resultat kan et nytt stort smell oppstå, og skape et nytt univers.

Så alt hadde en begynnelse og det vil være en slutt, men ingen vet hva det vil bli...

Hva er utenfor universet? Denne problemstillingen er for kompleks for menneskelig forståelse. Dette skyldes det faktum at det først og fremst er nødvendig å bestemme grensene, og dette er langt fra enkelt.

Det generelt aksepterte svaret tar kun hensyn til det observerbare universet. Ifølge ham bestemmes dimensjoner av lysets hastighet, fordi det er mulig å se bare lyset som sendes ut eller reflekteres av objekter i rommet. Det er umulig å se lenger enn det fjerneste lyset, som reiser gjennom hele universets eksistens.

Plassen fortsetter å utvide seg, men den er fortsatt begrenset. Størrelsen blir noen ganger referert til som Hubble-volumet eller -sfæren. Mennesket i universet vil sannsynligvis aldri kunne vite hva som er utenfor dets grenser. Så for all utforskning er dette det eneste rommet som noensinne vil trenge å bli interaksjon med. I hvert fall i nær fremtid.

Storhet

Alle vet at universet er stort. Hvor mange millioner lysår strekker det seg?

Astronomer studerer nøye kosmisk mikrobølgebakgrunnsstråling - ettergløden fra Big Bang. De ser etter sammenhenger mellom det som skjer på den ene siden av himmelen og det som skjer på den andre. Og så langt er det ingen bevis for at det er noe til felles. Dette betyr at universet ikke gjentar seg selv i 13,8 milliarder år i noen retning. Dette er hvor mye tid lys trenger for å nå minst den synlige kanten av dette rommet.

Vi er fortsatt opptatt av spørsmålet om hva som ligger utenfor det observerbare universet. Astronomer innrømmer at rommet er uendelig. "Materien" i den (energi, galakser, etc.) er fordelt på nøyaktig samme måte som i det observerbare universet. Hvis dette virkelig er tilfelle, vises forskjellige anomalier av det som er på kanten.

Det er ikke bare flere forskjellige planeter utenfor Hubble-volumet. Der kan du finne alt som kan eksistere. Hvis du går langt nok, kan du til og med finne et annet solsystem med en jord som er identisk på alle måter bortsett fra at du hadde grøt i stedet for eggerøre til frokost. Eller det var ingen frokost i det hele tatt. Eller la oss si at du stod opp tidlig og ranet en bank.

Faktisk tror kosmologer at hvis du går langt nok, kan du finne en annen Hubble-sfære som er helt identisk med vår. De fleste forskere tror at universet vi kjenner har grenser. Hva som er utenfor dem er fortsatt det største mysteriet.

Kosmologisk prinsipp

Dette konseptet betyr at uavhengig av plasseringen og retningen til observatøren, ser alle det samme bildet av universet. Dette gjelder selvsagt ikke mindre studier. Denne homogeniteten i rommet er forårsaket av likheten mellom alle dets punkter. Dette fenomenet kan bare oppdages på skalaen til en galaksehop.

Noe som ligner på dette konseptet ble først foreslått av Sir Isaac Newton i 1687. Og deretter, på 1900-tallet, ble dette bekreftet av observasjoner fra andre forskere. Logisk, hvis alt oppsto fra ett punkt i Big Bang og deretter utvidet seg til universet, ville det forbli ganske homogent.

Avstanden der man kan observere det kosmologiske prinsippet for å finne denne tilsynelatende jevne fordelingen av materie er omtrent 300 millioner lysår fra Jorden.

Men alt endret seg i 1973. Da ble det oppdaget en anomali som brøt med det kosmologiske prinsippet.

Stor attraksjon

En enorm konsentrasjon av masse ble oppdaget i en avstand på 250 millioner lysår, nær stjernebildene Hydra og Centaurus. Vekten er så stor at den kan sammenlignes med titusenvis av masser av Melkeveien. Denne anomalien regnes som en galaktisk superklynge.

Dette objektet ble kalt den store attraksjonen. Dens gravitasjonskraft er så sterk at den påvirker andre galakser og deres klynger i flere hundre lysår. Det har lenge vært et av verdens største mysterier.

I 1990 ble det oppdaget at bevegelsen av kolossale klynger av galakser, kalt Great Attractor, har en tendens til en annen region i verdensrommet - utenfor kanten av universet. Så langt kan denne prosessen observeres, selv om selve anomalien er i "unngåelsessonen."

Mørk energi

I følge Hubbles lov skal alle galakser bevege seg jevnt vekk fra hverandre, og bevare det kosmologiske prinsippet. Imidlertid dukket det opp en ny oppdagelse i 2008.

Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) oppdaget en stor gruppe klynger som beveget seg i samme retning med hastigheter på opptil 600 miles per sekund. De var alle på vei mot et lite område på himmelen mellom stjernebildene Centaurus og Velus.

Det er ingen åpenbar grunn til dette, og siden det var et uforklarlig fenomen, ble det kalt «mørk energi». Det er forårsaket av noe utenfor det observerbare universet. For tiden er det bare gjetninger om dens natur.

Hvis klynger av galakser trekkes mot et kolossalt svart hull, bør bevegelsen deres akselerere. Mørk energi indikerer den konstante hastigheten til kosmiske kropper over milliarder av lysår.

En av de mulige årsakene til denne prosessen er massive strukturer som befinner seg utenfor universet. De har en enorm gravitasjonspåvirkning. Det er ingen gigantiske strukturer i det observerbare universet med tilstrekkelig gravitasjonsvekt til å forårsake dette fenomenet. Men dette betyr ikke at de ikke kunne eksistere utenfor den observerbare regionen.

Dette vil bety at universets struktur ikke er homogen. Når det gjelder selve strukturene, kan de være bokstavelig talt hva som helst, fra aggregater av materie til energi i en skala som knapt kan forestilles. Det er til og med mulig at disse er veiledende gravitasjonskrefter fra andre universer.

Uendelige bobler

Det er ikke helt riktig å snakke om noe utenfor Hubble-sfæren, siden det fortsatt har en identisk struktur som Metagalaxy. "Det ukjente" har de samme fysiske lovene til universet og konstanter. Det er en versjon om at Big Bang forårsaket utseendet av bobler i romstrukturen.

Umiddelbart etter det, før oppblåsningen av universet begynte, oppsto det et slags "kosmisk skum", som eksisterte som en klynge av "bobler". En av gjenstandene til dette stoffet utvidet seg plutselig, og ble til slutt universet kjent i dag.

Men hva kom ut av de andre boblene? Alexander Kashlinsky, leder av NASA-teamet, organisasjonen som oppdaget "mørk energi," sa: "Hvis du beveger deg langt nok unna, kan du se en struktur som er utenfor boblen, utenfor universet. Disse strukturene må skape bevegelse."

Dermed blir "mørk energi" oppfattet som det første beviset på eksistensen av et annet univers, eller til og med et "multivers".

Hver boble er et område som har sluttet å strekke seg sammen med resten av rommet. Hun dannet sitt eget univers med sine egne spesielle lover.

I dette scenariet er rommet uendelig og hver boble har heller ingen grenser. Selv om det er mulig å bryte grensen til en av dem, utvides fortsatt mellomrommet mellom dem. Over tid vil det være umulig å nå neste boble. Dette fenomenet er fortsatt et av de største mysteriene i kosmos.

Svart hull

Teorien foreslått av fysikeren Lee Smolin antyder at hvert lignende kosmisk objekt i strukturen til Metagalaxy forårsaker dannelsen av et nytt. Man trenger bare å forestille seg hvor mange sorte hull det er i universet. Hver av dem har fysiske lover som er forskjellige fra forgjengerens. En lignende hypotese ble først skissert i 1992 i boken "Life of the Cosmos".

Stjerner rundt om i verden som faller inn i sorte hull blir komprimert til utrolig ekstreme tettheter. Under slike forhold eksploderer dette rommet og utvides til sitt eget nye univers, forskjellig fra originalen. Punktet der tiden stopper inne i et svart hull er begynnelsen på Big Bang av en ny Metagalaxy.

De ekstreme forholdene inne i det kollapsede sorte hullet fører til små, tilfeldige endringer i de underliggende fysiske kreftene og parameterne i datteruniverset. Hver av dem har egenskaper og indikatorer som er forskjellige fra foreldrene deres.

Eksistensen av stjerner er en forutsetning for dannelsen av liv. Dette skyldes det faktum at karbon og andre komplekse molekyler som støtter liv, er skapt i dem. Derfor krever dannelsen av vesener og universet de samme betingelsene.

En kritikk av kosmisk naturlig utvalg som en vitenskapelig hypotese er mangelen på direkte bevis på dette stadiet. Men det bør tas i betraktning at fra et trossynspunkt er det ikke verre enn de foreslåtte vitenskapelige alternativene. Det er ingen bevis på hva som ligger utenfor universet, det være seg multiverset, strengteori eller syklisk rom.

Mange parallelle universer

Denne ideen ser ut til å være noe som har liten relevans for moderne teoretisk fysikk. Men ideen om eksistensen av et multivers har lenge vært ansett som en vitenskapelig mulighet, selv om den fortsatt forårsaker aktiv debatt og destruktiv debatt blant fysikere. Dette alternativet ødelegger fullstendig ideen om hvor mange universer det er i verdensrommet.

Det er viktig å huske på at multiverset ikke er en teori, men snarere en konsekvens av den moderne forståelsen av teoretisk fysikk. Dette skillet er kritisk. Ingen viftet med hånden og sa: "La det bli et multivers!" Denne ideen ble avledet fra gjeldende lære som kvantemekanikk og strengteori.

Multivers og kvantefysikk

Mange mennesker er kjent med tankeeksperimentet "Schrödingers katt". Dens essens ligger i det faktum at Erwin Schrödinger, en østerriksk teoretisk fysiker, påpekte ufullkommenheten i kvantemekanikken.

Forskeren foreslår å forestille seg et dyr som ble plassert i en lukket boks. Hvis du åpner den, kan du finne ut en av to tilstander til katten. Men så lenge kassen er lukket, er dyret enten levende eller dødt. Dette beviser at det ikke finnes noen stat som kombinerer liv og død.

Alt dette virker umulig bare fordi menneskelig oppfatning ikke kan forstå det.

Men det er fullt mulig i henhold til kvantemekanikkens merkelige regler. Rommet av alle muligheter i den er enorm. Matematisk er en kvantemekanisk tilstand summen (eller superposisjonen) av alle mulige tilstander. Når det gjelder Schrödingers katt, er eksperimentet en superposisjon av "døde" og "levende" posisjoner.

Men hvordan kan dette tolkes slik at det har noen praktisk betydning? En populær måte er å tenke på alle disse mulighetene på en slik måte at den eneste "objektivt sanne" tilstanden til katten er den observerbare. Imidlertid kan man også være enig i at disse mulighetene er sanne og at de alle eksisterer i forskjellige universer.

Strengteori

Dette er den mest lovende muligheten til å kombinere kvantemekanikk og tyngdekraft. Dette er vanskelig fordi tyngdekraften er like ubeskrivelig i små skalaer som atomer og subatomære partikler er i kvantemekanikken.

Men strengteori, som sier at alle fundamentale partikler er laget av monomere elementer, beskriver alle de kjente naturkreftene på en gang. Disse inkluderer gravitasjon, elektromagnetisme og atomkrefter.

Matematisk strengteori krever imidlertid minst ti fysiske dimensjoner. Vi kan bare observere fire dimensjoner: høyde, bredde, dybde og tid. Derfor er ytterligere dimensjoner skjult for oss.

For å kunne bruke teori til å forklare fysiske fenomener er disse tilleggsstudiene «tette» og for små i små skalaer.

Problemet eller egenskapen til strengteori er at det er mange måter å gjøre komprimering på. Hver av disse resulterer i et univers med forskjellige fysiske lover, som forskjellige elektronmasser og gravitasjonskonstanter. Det er imidlertid også alvorlige innvendinger mot komprimeringsmetodikken. Derfor er ikke problemet helt løst.

Men det åpenbare spørsmålet er: hvilke av disse mulighetene lever vi i? Strengteori gir ingen mekanisme for å bestemme dette. Det gjør det ubrukelig fordi det ikke er mulig å teste det grundig. Men å utforske kanten av universet har gjort denne feilen til en funksjon.

Konsekvenser av Big Bang

Under universets tidligste struktur var det en periode med akselerert ekspansjon kalt inflasjon. Opprinnelig forklarte den hvorfor Hubble-sfæren er nesten jevn i temperatur. Inflasjon spådde imidlertid også et spekter av temperatursvingninger rundt denne likevekten, noe som senere ble bekreftet av flere romfartøyer.

Selv om de nøyaktige detaljene i teorien fortsatt er heftig debattert, er inflasjon allment akseptert av fysikere. En konsekvens av denne teorien er imidlertid at det må være andre objekter i universet som fortsatt akselererer. På grunn av kvantesvingninger i romtid vil noen deler av den aldri nå den endelige tilstanden. Dette betyr at plassen for alltid vil utvide seg.

Denne mekanismen genererer et uendelig antall universer. Ved å kombinere dette scenariet med strengteori, er det en mulighet for at hver har en annen komprimering av tilleggsdimensjoner og derfor har forskjellige fysiske lover i universet.

I følge læren om multiverset, forutsagt av strengteori og inflasjon, lever alle universer i samme fysiske rom og kan krysse hverandre. De må uunngåelig kollidere og etterlate spor på den kosmiske himmelen. Karakteren deres varierer fra kalde eller varme flekker i den kosmiske mikrobølgebakgrunnen til unormale tomrom i distribusjonen av galakser.

Siden kollisjoner med andre universer må skje i en bestemt retning, forventes enhver interferens å forstyrre homogeniteten.

Noen forskere ser etter dem gjennom anomalier i den kosmiske mikrobølgebakgrunnen, ettergløden fra Big Bang. Andre er i gravitasjonsbølger, som bølger gjennom rom-tid når massive objekter passerer forbi. Disse bølgene kan direkte bevise eksistensen av inflasjon, noe som til slutt styrker støtten til multiversteorien.