Звичайній людині складно уявити Всесвіт. Але наскільки велике космічне простір? Є у нього початок і кінець, будь-які межі?
Поняття про межі Всесвіту
Згідно з науковими дослідженнями, Всесвіт не має меж. Коли мова йде про «краях» Всесвіту, то мається на увазі дещо інше поняття. Ці краї не можна якимось чином відчути або натрапити на них, ніби на стіну. Справа в тому, що край в космічному відношенні - це межа того, що людина здатна побачити. Для цього використовується різне обладнання. Існує певна грань, далі якої нічого не видно. Однак це зовсім не означає, що на даній кордоні Всесвіт різко обривається. Прийнято говорити, що у Всесвіті немає країв, але є горизонти.
У космології існує таке поняття, як Всесвіт, який спостерігається. Під ним мається на увазі частина Всесвіту, минуле якої бачить спостерігач. Справа в тому, що за той проміжок, коли сигнали з найдальшої точки Всесвіту досягають Землі (тобто спостерігача), Всесвіт вже просунеться вперед на певний час. Таким чином, те, що бачить людина, вже відбулося раніше. Та грань, яку здатний побачити людина, називається космологічним горизонтом. Всі об'єкти, які на ньому розташовані, мають нескінченним червоним зміщенням. На космологічної горизонті налічується близько 500 мільярдів галактик і більш.
Частина видимого Всесвіту, яку можна вивчати за допомогою сучасних астрономічних методів, іменується Метагалактикою. Прилади поступово модернізуються, удосконалюються і разом з цим збільшуються розміри Метагалактики.Вчені можуть тільки озвучувати гіпотези щодо того, що ж знаходиться за горизонтом Всесвіту. Прийнято називати ці об'єкти внеметагалактіческімі. При цьому Метагалактика може бути як практично всього Всесвіту, так і лише малої її частиною.
Цікавий факт: Як тільки з'явилася Метагалактика, почалося її поступове однорідне розширення. Вчений Едвін Хаббл в 1929 році шляхом досліджень і дослідів встановив, що між відстанню до галактик і їх червоним зміщенням існує певний зв'язок. Ця залежність одержала назву закон Хаббла, який описує розширення Всесвіту. Відповідно до закону, космічний простір в масштабах Всесвіту постійно розширюється, і збільшуються дистанції між галактиками.
В теорії гранню спостережуваному Всесвіті є космологічна сингулярність - це стан, в якому перебувала Всесвіт, коли стався Великий Вибух. Тобто, передбачається, що протягом якогось часу Всесвіт була статичною. Потім стався Великий Вибух, який спровокував розширення, що триває досі. Більш того, вважається, що останнім часом розширення Всесвіту прискорилося.
На практиці вдалося розглянути лише реліктове випромінювання. Його походження теж безпосередньо пов'язано з теорією Великого вибуху - передбачається, що перш Всесвіт складався з гарячої плазми. Сучасна наука зуміла домогтися спостереження поверхні розсіювання. Поки це найбільш віддалений об'єкт.
Раз Всесвіт початку розширюватися прискорено, то це підтверджує наявність двох сил - гравітації і антигравітації. В рамках спостережуваного Всесвіту всесвітнє антітяготеніе переважає над тяжінням.Згідно з наявними розрахунками, діаметр тієї частини Всесвіту, яка підлягає спостереженню, становить 93 мільярди світлових років або ж це 28,5 гігапарсек. Тоді виникає закономірне питання: «Чому діаметр Всесвіту 93 млрд. Світлових років, якщо вчені визначили її вік - 13,7 млрд. Років?».
Справа в тому, що чим далі розташовані зони Всесвіту, тим швидше відбувається їх розширення в порівнянні зі швидкістю світла. При цьому швидше переміщуються не самі об'єкти, а простір, всередині якого вони знаходяться.
З усього вищесказаного виходить, що якщо Всесвіт так і буде розширюватися в подальшому, все швидше і швидше, то в певний період інші галактики, які не входять до Надскупчення галактик, перетнуть горизонт Всесвіту. Відповідно, їх більше неможливо буде розглянути.
Чи можна дістатися до краю Всесвіту?
З огляду на всі особливості Всесвіту, чи існує можливість того, що людина коли-небудь добереться до її кордонів? Дане питання можна назвати і дуже простим, і складним одночасно. На сьогоднішній день краєм всесвіту вважається найбільш віддалена область, яку можна розглядати за допомогою телескопа, а це - близько 15 мільярдів світлових років. Щоб заглянути далі, доведеться почекати винаходи ще більш потужних телескопів.
Однак в будь-якому випадку дістатися туди не вийде, навіть якщо б космічні апарати пересувалися зі швидкістю світла. Наприклад, відстань в 300 тисяч кілометрів є мізерним в масштабах космічного простору. Світло від Сонця до Землі доходить за вісім хвилин. Так, якщо подача світла припиниться, то людство дізнається про це тільки через 8 хвилин. Таким чином, зображення Сонця - це те, як воно виглядало в минулому. Через цю особливість Всесвіт придбала назву «машина часу».
Цікавий факт: Згідно з однією з теорій про Всесвіт, вона може не мати меж взагалі. Вчені вважають, є ймовірність того, що якщо об'єкт буде довго переміщатися в одному напрямку в рамках Всесвіту, то, рано чи пізно, він досягне своєї первісної точки відправлення.
Наприклад, від зірки Проксима Центавра (найближча до Сонця) світло йде на протязі 4 років. Андромеда (велика галактика, близько розташована по відношенню до Чумацького Шляху) посилає сигнали 2 мільйони років. Що стосується кордону Всесвіту, то жоден космонавт не здатний подолати відстань в 15 мільярдів років, відповідно, неможливо здійснити подорож до кордону. Крім того, космічні кораблі не здатні подолати швидкість світла або навіть наблизитися до таких показників (при поточному рівні розвитку).
У науці про космічному просторі прийнято говорити, що у Всесвіті немає країв, але є горизонти. Космологічний горизонт - це грань Всесвіту, яку здатний побачити людина за допомогою найпотужнішого телескопа. Частина спостережуваному Всесвіті називається Метагалактикою. З появою нового обладнання Метагалактика буде розширюватися. Також це питання тісно пов'язане з розширенням Всесвіту - в майбутньому можливо, що віддалені галактики підуть за видимий горизонт.Дістатися до краю Всесвіту неможливо, оскільки відстань до найвіддаленішої видимій області становить близько 15 мільярдів років.