Конец космоса: где граница Вселенной и что за её пределами?

Наблюдаемая нами Вселенная — это шар радиусом в 45 миллиардов световых лет, но является ли это всей реальностью? Учёные рассматривают три модели: конечную Вселенную с границей, гиперсферическую Вселенную, замкнутую саму на себя, и бесконечную Вселенную, ведущую к парадоксам вроде существования ваших точных копий. Ни одну из этих гипотез пока нельзя ни доказать, ни опровергнуть, но все они бросают вызов нашему пониманию реальности.

Мы живём внутри наблюдаемой Вселенной — пузыря пространства радиусом около 45 миллиардов световых лет, из которого за 13.8 миллиардов лет к нам успел добраться свет. За этими пределами лежат галактики, чей свет ещё не достиг Земли, и мы не знаем, как далеко они простираются. Этот простой факт рождает один из самых глубоких вопросов космологии: конечна ли Вселенная в целом? Если она конечна, то что находится за её границей? Сама идея «границы всего сущего» приводит к логическому тупику, ведь тогда должен существовать какой-то контейнер или пустота, в которую Вселенная помещена, а это лишь отодвигает вопрос на шаг назад.

Одно из элегантных решений этого парадокса предлагает модель гиперсферической, или замкнутой, Вселенной. Представьте себе поверхность воздушного шара — она двумерна, не имеет края, но при этом конечна. Если бы вы были двумерным существом на этой поверхности, вы могли бы вечно двигаться вперёд и в итоге вернуться в исходную точку. Гиперсферическая Вселенная — это трёхмерный аналог такой поверхности. В ней пространство плавно искривляется под действием всей содержащейся в нём массы и энергии, замыкаясь само на себя. В такой модели можно было бы, теоретически, отправиться в космос на достаточно быстром корабле и, двигаясь строго вперёд, в конце концов вернуться домой с противоположной стороны. Однако для этого плотность Вселенной должна превышать критическое значение, а современные наблюдения показывают, что она, вероятно, бесконечно расширяется, что делает эту модель маловероятной.

Конец космоса: где граница Вселенной и что за её пределами?
Вселенная которую мы видим — это очень большое пространство, но мы никогда не узнаем его реальных размеров.

Самой же интригующей, а для многих и пугающей, является гипотеза бесконечной Вселенной. Если пространство безгранично и бесконечно, а законы физики и количество типов элементарных частиц конечно, то в нём должны возникать бесконечные повторения. В бесконечном пространстве любая возможная комбинация частиц, сколь угодно маловероятная, должна реализоваться не просто один раз, а бесконечное количество раз. Это означает, что где-то в невообразимой дали может существовать планета, непохожая на Землю, на которой живёт человек, непохожий на вас, но с точно такой же последовательностью атомов в теле и идентичными воспоминаниями. Хотя вероятность такого точного совпадения астрономически мала, бесконечность превращает её в неизбежность.

Однако все эти рассуждения остаются в области чистой теории. Наш практический космос — это наблюдаемая Вселенная с её 200 миллиардами галактик. Это и есть наша операционная реальность, гигантская, но конечная сфера, в пределах которой мы можем что-то изучать и подтверждать. На данном этапе развития науки вопрос о конечности всего мироздания остаётся метафизическим. Мы можем строить изящные математические модели, но пока не имеем инструментов, чтобы заглянуть за горизонт в 45 миллиардов световых лет и проверить, замкнута ли ткань пространства в кольцо или же она простирается в подлинную, непостижимую бесконечность. Возможно, этот горизонт познания — и есть единственная настоящая граница, данная нам как виду.

Читайте также

NASA показало марсианский рассвет: Curiosity снял горные хребты на склонах горы Шарп

NASA показало марсианский рассвет: Curiosity снял горные хребты на склонах горы Шарп

Астрономы обнаружили рекордный радиовсплеск, летевший к Земле 11 миллиардов лет

Астрономы обнаружили рекордный радиовсплеск, летевший к Земле 11 миллиардов лет

Кастрюлю Star Trek отправили на высоту 35 км — почти к границе космоса

Кастрюлю Star Trek отправили на высоту 35 км — почти к границе космоса

Астрономы поймали гамма-лучи от блазара с расстояния 8 миллиардов световых лет

Астрономы поймали гамма-лучи от блазара с расстояния 8 миллиардов световых лет

Звезда в трехстах световых годах неспешно поглощает коричневого карлика

Звезда в трехстах световых годах неспешно поглощает коричневого карлика

Астрономы впервые нашли планету, «восставшую из пепла» погибшей звезды

Астрономы впервые нашли планету, «восставшую из пепла» погибшей звезды

Лед на северном полюсе Марса оказался намного чище, чем считали ученые

Лед на северном полюсе Марса оказался намного чище, чем считали ученые

Blue Origin показала 20-метровую солнечную башню для будущей базы на Луне

Blue Origin показала 20-метровую солнечную башню для будущей базы на Луне

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Ученые ТПУ синтезировали 6 новых молекул против рака

Ученые ТПУ синтезировали 6 новых молекул против рака

BMW представила iX3 M60 xDrive: 612 л.с., разгон до сотни за 3,9 секунды и запас хода 755 км

BMW представила iX3 M60 xDrive: 612 л.с., разгон до сотни за 3,9 секунды и запас хода 755 км

DARPA начала испытания квантовых компьютеров, которые должны стать практически полезными к 2033 году

DARPA начала испытания квантовых компьютеров, которые должны стать практически полезными к 2033 году

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?