Вселенная и Мультивселенная

Вселенная – этот термин имеет несколько значений: 1. Вселенная (философия) - используется как синоним таких понятий: Мир, Мироздание и т.п. 2. Вселенная (космология) - объект, который согласно научным гипотезам, начал расширяться в результате так называемого «Большого взрыва» из начального сверхплотного и сверхгорячего состояния, вследствие чего, сформировались другие небесные тела и космические объекты. Расширение Вселенной продолжается и по сей день. На сегодня какую форму и размеры имеет науке неизвестно. Это значение больше используется в рамках темы Мультивселенной. 3. Вселенная (космология) — также используется вместо термина "Метагалактика" (часть Вселенной, доступной наблюдениям в настоящее время или в обозримом будущем). Наблюдаемая Вселенная. Космогония. Крупномасштабная структура Вселенной. Размер Вселенной. Расширение Вселенной. Будущее Вселенной. Мультивселенная.

Мультивселенная — гипотетическое множество всех возможных реально существующих параллельных вселенных (включая ту, в которой мы находимся). Представления о структуре Мультивселенной, природе каждой вселенной, входящей в её состав, и отношениях между этими вселенными зависят от выбранной гипотезы. Вселенные, входящие в Мультивселенную, называются альтернативными вселенными, альтернативными реальностями, параллельными вселенными или параллельными мирами.

Размер Вселенной: размер наблюдаемой Вселенной из-за нестационарности её пространства-времени — расширения Вселенной — зависит от того, какое определение расстояния принять. Сопутствующее расстояние до самого удалённого наблюдаемого объекта — поверхности последнего рассеяния реликтового излучения — составляет около 14 миллиардов парсек или 14 гигапарсек (46 миллиардов световых лет) во всех направлениях. Таким образом, наблюдаемая Вселенная представляет собой шар диаметром около 93 миллиардов световых лет и центром в Солнечной системе (месте пребывания наблюдателя). Следует отметить, что свет, испущенный самыми удалёнными наблюдаемыми объектами вскоре после Большого взрыва, прошёл до нас лишь 13,8 млрд световых лет, что значительно меньше, чем сопутствующее расстояние 46 млрд св. лет (равное текущему собственному расстоянию) до этих объектов, ввиду расширения Вселенной. Кажущееся сверхсветовое расширение горизонта частиц Вселенной не противоречит теории относительности, так как эта скорость не может быть использована для сверхсветовой передачи информации и не является скоростью движения в инерциальной системе отсчёта какого-либо наблюдателя. Крупномасштабная структура Вселенной.

Космогония — наука, изучающая происхождение и развитие космических тел и их систем. Космогонию можно отличить от космологии, задача которой заключается в изучении Вселенной в целом на протяжении всего её существования. Космологией является изучение структуры и изменений в современной Вселенной, в то время как научные области космогонии касаются вопроса происхождения Вселенной. Космогонические гипотезы имеют целью объяснить однообразие движения и состава небесных тел. Они исходят из понятия о первоначальном состоянии материи, заполняющей всё пространство, которой присущи известные свойства, вызывающие все дальнейшие эволюции. История развития представлений о Вселенной. Категория:Космогония.

Будущее Вселенной — вопрос, рассматриваемый в рамках физической космологии. Различными научными теориями предсказано множество возможных вариантов будущего, среди которых есть мнения как об уничтожении, так и о бесконечной жизни Вселенной. Примеры: 1. Большое сжатие — один из возможных сценариев будущего Вселенной, в котором расширение Вселенной со временем меняется на сжатие, и Вселенная коллапсирует, в конце концов схлопываясь в сингулярность. 2. Циклическая модель — в данной модели Вселенная, возникнув из сингулярности Большого Взрыва, проходит период расширения, после чего гравитационное взаимодействие останавливает расширение и начинается обратное сжатие Вселенной в сингулярность (Большое сжатие). Таким образом, Вселенная существует в период между двумя сингулярными состояниями в постоянно повторяющемся цикле расширений и коллапсов. 3. Большой разрыв — космологическая гипотеза о судьбе Вселенной, предсказывающая развал (разрыв) всей материи за конечное время. 4. Тепловая смерть Вселенной — гипотеза, выдвинутая Р. Клаузиусом как экстраполяция второго начала термодинамики на всю Вселенную: если Вселенная является плоской или открытой, то она будет расширяться вечно и ожидается, что произойдёт тепловая смерть. Если космологическая константа положительна, на что указывают последние наблюдения, Вселенная в конечном счёте приблизится к состоянию максимальной энтропии.

Большой взрыв — общепринятая космологическая модель, описывающая раннее развитие Вселенной, а именно — начало расширения Вселенной, перед которым Вселенная находилась в сингулярном состоянии. Хронология Большого взрыва.

Наблюдаемая Вселенная — понятие в космологии Большого взрыва, описывающее часть Вселенной, являющуюся абсолютным прошлым относительно наблюдателя. С точки зрения пространства, это область, из которой материя (в частности, излучение, и, следовательно, любые сигналы) успела бы за время существования Вселенной достичь нынешнего местоположения (в случае человечества — современной Земли), то есть быть наблюдаемыми. Границей наблюдаемой Вселенной является космологический горизонт, объекты на нём имеют бесконечное красное смещение. Число галактик оценивается более чем в 500 млрд. Часть наблюдаемой Вселенной, доступной для изучения современными астрономическими методами, называется Метагалактикой; она расширяется по мере совершенствования приборов. За пределами Метагалактики располагаются гипотетические внеметагалактические объекты. Метагалактика может быть или малой частью Вселенной или почти всей. Крупномасштабная структура Вселенной.

Крупномасштабная структура Вселенной в космологии — структура распределения вещества Вселенной на самых больших наблюдаемых масштабах. Искривление пространства-времени на данном масштабе хорошо описывается общей теорией относительности. Скопления галактик — гравитационно-связанные системы галактик, одни из самых больших структур во Вселенной. Характерный размер по диаметру десятки миллионов световых лет. Сверхскопление галактик — многочисленные группы галактик и скоплений галактик в составе крупномасштабной структуры Вселенной. Галактическая нить, волокно — крупнейшие наблюдаемые космические структуры во Вселенной в форме нитей из галактик со средней длиной в 50—80 мегапарсек (163—260 млн св. лет), лежащие между войдами (большими пустотами). Нити и войды могут формировать «великие стены» — относительно плоские комплексы скоплений и сверхскоплений. Галактические нити заполнены очень горячим (миллионы и десятки миллионов градусов) и очень разреженным (1-10 атомов на м3) газом. Великая стена Геркулес — Северная Корона — огромная плоская суперструктура из галактик размером более 10 млрд световых лет, составляющая около 10 % от диаметра Метагалактики. Крупнейшая в наблюдаемой Вселенной крупномасштабная структура, открытая в ноябре 2013 года. Великая стена Слоуна — комплекс сверхскоплений галактик, простирающийся более чем на миллиард световых лет. Представляет собой плоскую структуру из галактик и пустот, третью по размеру из известных подобных структур во Вселенной. Громадная группа квазаров — крупнейшая из известных больших групп квазаров, состоящая из 73 квазаров. При размере 4 млрд световых лет она является одной из крупнейших структур в наблюдаемой Вселенной. Войды — обширные области между галактическими нитями, в которых отсутствуют или почти отсутствуют галактики и скопления. Великий аттрактор — гравитационная аномалия, расположенная в межгалактическом пространстве на расстоянии примерно 75 Мпк, или около 250 млн световых лет от Земли. Этот объект, является, скорее всего, огромным сверхскоплением галактик. Войды обычно имеют размеры порядка 10-100 Мпк (1 мегаперсек = 3,26 млн световой лет). Наиболее крупные космические пустоты именуются супервойдами. Гравитационная неустойчивость (неустойчивость Джинса) — нарастание со временем пространственных флуктуаций скорости и плотности вещества под действием сил тяготения (гравитационных возмущений). Гравитационная неустойчивость играет главную роль в ряде фундаментальных физических процессов во Вселенной: от физики аккреционных дисков, процессов звездообразования, зарождения планетных систем, галактик и их скоплений до формирования крупномасштабной структуры Вселенной. Космологический принцип — основное положение современной космологии, согласно которому каждый наблюдатель в один и тот же момент времени, независимо от места и направления наблюдения, обнаруживает во Вселенной в среднем одну и ту же картину.

Планковская эпоха - в физической космологии, самая ранняя эпоха в истории наблюдаемой нами Вселенной, о которой существуют какие-либо теоретические предположения. Она продолжалась в течение планковского времени от нуля до 10^-43 секунд. В эту эпоху, примерно 13,8 млрд лет назад, вещество Вселенной имело планковскую энергию (10¹⁹ ГэВ), планковский радиус (10⁻³⁵ м), планковскую температуру (10³² К) и планковскую плотность (~10⁹⁷ кг/м³). Планковские единицы — система единиц измерения, одна из естественных систем единиц. Шаблон:Планковские единицы. Категория:Планковские единицы. Категория:Фундаментальные ограничения. Категория:Единицы измерения в астрономии.

Космологическая сингулярность — состояние Вселенной в определённый момент времени в прошлом, когда плотность энергии (материи) и кривизна пространства-времени были очень велики — порядка планковских значений. Это состояние, вместе с последующим этапом эволюции Вселенной, пока плотность энергии (материи) оставалась высокой, называют также Большим Взрывом.

Космологические модели — модели, описывающие развитие Вселенной как целого. На данный момент, комплексом моделей, наилучшим образом объясняющим наблюдательные данные является: Теория Большого Взрыва (описывает химический состав Вселенной) + Теория стадии инфляции (объясняет причину расширения) + Модель расширения Фридмана (описывает расширение) + Иерархическая теория (описывает крупномасштабную структуру). Модель Лямбда-CDM: ΛCDM (читается «Лямбда-СиДиЭм») — сокращение от Lambda-Cold Dark Matter, современная стандартная космологическая модель, в которой пространственно-плоская Вселенная заполнена, помимо обычной барионной материи, тёмной энергией (описываемой космологической постоянной Λ в уравнениях Эйнштейна) и холодной тёмной материей (англ. Cold Dark Matter). Согласно этой модели, для согласования с наблюдениями (в частности, космической обсерватории «Планк») возраст Вселенной должен быть принят равным 13,799 ± 0,021 миллиарда лет. Модель предполагает, что общая теория относительности является правильной теорией гравитации на космологических масштабах. ΛCDM возникла в конце 1990-х годов и включает в себя космологическую инфляцию на ранних стадиях Большого взрыва для объяснения пространственной плоскостности Вселенной и начального спектра возмущений. Другие термины, связанные с темой: Космологическая сингулярность • Большой взрыв • Хронология Большого взрыва • Планковская эпоха • Модель горячей Вселенной • Инфляционная модель Вселенной • Вселенная Фридмана • Фундаментальные взаимодействия • Крупномасштабная структура Вселенной • Реликтовое излучение • Тёмная энергия • Тёмная материя • Расширение Вселенной • Ускоренное расширение Вселенной • Нуклеосинтез • История Вселенной. Категория:Космологические модели. Категория:Космология. Категория:Физическая космология. Категория:Общая теория относительности. Категория:Тёмная материя. Категория:Планковские единицы.

Многомировая интерпретация — это интерпретация квантовой механики, которая предполагает существование, в некотором смысле, «параллельных вселенных», в каждой из которых действуют одни и те же законы природы и которым свойственны одни и те же мировые постоянные, но которые находятся в различных состояниях.

Расширение Вселенной — явление, состоящее в почти однородном и изотропном расширении космического пространства в масштабах всей Вселенной, выводимое через наблюдаемое с Земли космологическое красное смещение. Ранее существовавшие космологические модели предполагали, что расширение Вселенной замедляется. Они исходили из предположения, что основную часть массы Вселенной составляет материя — как видимая, так и невидимая (тёмная материя). На основании новых наблюдений, свидетельствующих об ускорении расширения, было найдено, что во Вселенной существует ранее неизвестная энергия с отрицательным давлением. Её назвали «тёмной энергией». По имеющимся оценкам, ускоряющееся расширение Вселенной началось приблизительно 5 миллиардов лет назад. Предполагается, что до этого расширение замедлялось благодаря гравитационному действию тёмной материи и барионной материи. Плотность барионной материи в расширяющейся Вселенной уменьшается быстрее, чем плотность тёмной энергии. В конце концов, тёмная энергия начинает преобладать. Например, когда объём Вселенной удваивается, плотность барионной материи уменьшается вдвое, а плотность тёмной энергии остается почти неизменной (или точно неизменной — в варианте с космологической константой).

Объём Хаббла: в космологии объём Хаббла, радиус Хаббла или сфера Хаббла — область расширяющейся Вселенной, окружающей наблюдателя, за пределами которой объекты удаляются от наблюдателя со скоростью большей, чем скорость света. Во Вселенной, расширяющейся с ускорением, сфера Хаббла расширяется медленнее, чем Вселенная. Это означает, что объекты рано или поздно выходят за сферу Хаббла и свет от них больше не сможет добраться до наблюдателя. Но при этом, в силу большого расстояния между объектом и наблюдателем, наблюдатель в течение еще некоторого времени будет видеть объект, вышедший за пределы сферы.

Что находится за пределами Вселенной? Вопрос волнует умы не только ученых, но и людей, не связанных с наукой. Выдвинуто много гипотез по поводу рубежей космоса: 1. Мультивселенная. Согласно такому предположению, Универсум – всего лишь один из миров в их бесконечном множестве. Как пузыри, они формируются из плотного вещества первичной материи во время Большого взрыва. Каждый из них проходит свои стадии эволюции, а после умирает, сменяясь новыми мирами. 2. Абсолютная пустота. Официально признано, что Универсум расширяется. Но установить, есть ли предел этому расширению пространства, не представляется возможным. По предположениям некоторых физиков-теоретиков, у мироздания все-таки есть границы. За ними расположена абсолютная пустота или НИЧЕГО. В ней не действуют законы физики, она не проницаема для света и не осязаема. Пустота не имеет пространственных и временных рамок. Таким образом, мироздание представляет собой подобие шара, парящего в бесконечном пространстве, лишенном любых физических параметров. 3. Большая проекция. В последней работе Стивена Хокинга, опубликованной уже после его смерти, описана крайне интересная гипотеза. Основное ее утверждение заключается в том, что наша мироздание – это голограмма некой первичной плоскости. Она, в свою очередь, образовалась в результате Большого взрыва. И на самом деле, наш мир двумерный, а его объемность – лишь иллюзия. Пространственно-временные характеристики Универсума – это проекционное искажение плоскости первоздания.

Что находится за пределами Вселенной? Одной из самых интересных идей в нашем мире является то, что наш космос может быть по сути одной Вселенной в обширной мультивселенной. Каждая вселенная — как мыльный пузырь, заключенный в космической пустоте множественной вселенной, расширяющийся от своего Большого Взрыва. И в каждой из этих вселенных законы физики будут совершенно разными. Во Вселенной есть куча физических постоянных, вроде силы тяжести или прочности связи атомов. В случае с каждой константой законы физики сложились случайно, будто брошенные кости, и легли в основу нашей Вселенной — места, которое почти, но не совсем враждебно к жизни. Итак, представьте, что все эти различные пузырьковые вселенные возникают в огромной космической пене множественной вселенной и законы физики различаются. Может быть, в другой вселенной сила тяжести отталкивает или водятся единороги. В подавляющем большинстве этих вселенных не может сформироваться никакой жизни, но бросьте кости бесконечное число раз — и вы в конечном итоге получите пригодные для жизни условия. Любая форма жизни, способная воспринимать Вселенную, должна была превратиться во вселенную, способную жить. Звучит странно, да, но это действительно научная точка зрения. Если эти пузырьковые вселенные подходят достаточно близко, возможно, они как-то будут тереться друг о друга, и станет возможным их обнаружение из другой вселенной.

Тёмная материя — гипотетическая форма материи, которая не испускает электромагнитного излучения и напрямую не взаимодействует с ним. Это свойство данной формы вещества затрудняет и, возможно, даже делает невозможным её прямое наблюдение. Тёмная энергия — гипотетический вид энергии, введённый в математическую модель Вселенной ради объяснения наблюдаемого её расширения с ускорением. Согласно опубликованным в марте 2013 года данным наблюдений общая масса-энергия наблюдаемой Вселенной состоит на 4,9 % из обычной (барионной) материи, на 26,8 % из тёмной материи и на 68,3 % из тёмной энергии. Таким образом, Вселенная на 95,1 % состоит из тёмной материи и тёмной энергии. Категория:Тёмная материя.

Временная шкала далёкого будущего: на космологической шкале времени события могут быть предсказаны с той или иной долей вероятности.

Почему наблюдаемая вселенная 93 миллиарда св. лет в диаметре, если Большой Взрыв был 13,8 миллиардов лет назад? Это потому что границы наблюдаемой вселенной обусловлены не только возрастом, но и расширением вселенной: когда мы смотрим на астрономические объекты, мы смотрим в их прошлое. Так глядя на Солнце мы видим его таким, каким оно было примерно 8 минут назад. Именно столько нужно фотонам, выпущенным Солнцем, чтобы достичь наших глаз. Глядя на ближайшую к нам звезду – Проксиму Центавра, мы видим ее прошлое 4 с небольшим года назад. Сириус – 8.6 лет назад, Бетельгейзе - примерно 650 лет назад и так далее. Продолжая эту последовательность мы должны были бы видеть не дальше, чем на 13.8 миллиардов лет – именно тогда произошел Большой Взрыв. Однако общеизвестно, что размер наблюдаемой вселенной равен 93 миллиарда световых лет, т.е. примерно 46.5 миллиарда световых лет в каждую сторону. Это из-за расширения вселенной. Это удалось установить наблюдая за красным и синим смещением света от удаленных галактик. Свету выпущенному какой-то галактикой, которая скажем, 12.8 миллиардов лет назад находилась от нас на расстоянии 1 миллиарда лет, приходится преодолевать не только расстояние в 1 миллиард световых лет между нами, но и все то расстояние, на которое расширится вселенная в пространстве между ним и нами за время его путешествия.

Вселенная из ничего: Краусс и Пустота. В своей книге «Вселенная из ничего» американский физик, специалист в области астрофизики и космологии, популяризатор науки Лоуренс Краусс пытается проследить историю Вселенной, которая возникла буквально из «ничего», но совсем не чуждается этого «ничто», а, напротив, пропитана им, содержит его в своей загадочной и далеко ещё до конца не познанной ткани. Он итогирует: «Почему существует нечто, а не ничто?», может быть: «ничто» нестабильно, оно потенциально вселенными. Лоуренс Краусс заключает книгу вопросом: можем ли мы согласиться с таким «ничто» и смириться с ним? И отвечает: конечно, если признать очевидный факт, что природа умнее, чем философы или богословы. Возникновение «всего из ничего» – не игра слов и фантазии, а реальность, законы которой мы, вопреки привычному «здравому смыслу», только начинаем приоткрывать.