Лидеры категории
Лена-пена
М.И.
Y.Nine
•••
Искусственный Интеллект
Искусственный Интеллект
Искусственный Интеллект
Лучший ответ
Уженок
(68358)
15 лет назад
Куда расширяется Вселенная? Любой астрофизик усмехнется: Вселенная - это все, что существует. Вне Вселенной нет ничего. Вне Вселенной нет ни пространства, ни времени. И тем не менее мы живем именно в расширяющейся Вселенной, каждая часть которой улетает от прочих с кошмарной скоростью порядка 25 км в секунду. Идея, как говорил канадский юморист Стивен Ликок, величественная, но создает ощущение неудобства. Вроде отчаявшегося влюбленного, который вскочил на коня и поскакал, как безумный, сразу во всех направлениях.
В интерпретации Ньютона пространство и время абсолютны, причем не более чем параметр в уравнениях движения. А гравитация была некого рода мистическая сила притяжения, действующая между двумя массивными телами.
ОТО дает совсем иную концепцию, хотя уравнения движения во многих приближениях реального мира сводятся к ньютоновским, которыми, как мы увидим позже, можно описать многие явления Вселенной. В ОТО пространство и время соединены в четырехмерное пространство, свойство которого определены через гравитацию неоднородным образом распределенной массой. Гравитация огибает пространственно-временную сетку – таким образом ОТО описывает гравитационное взаимодействие как форму проявления искривления пространства-времени. Космическое тело под действием сил гравитации движется из менее изогнутых частей пространственно-временного континуума в более изогнутые области. (Когда кривизна пространства-времени становится бесконечной, как в случае черных дыр, гравитационная сила становится настолько мощной, что пространство-время схлопывается, создавая сингулярности в ткани пространственно-временного континуума. Ничто не может избежать падения сингулярности. )
Согласно общим уравнениям ОТО, пространство-время, содержащее материю не может быть стационарным – оно должно расширяться или сжиматься. Галактики и другие космические объекты, строго говоря, не разлетаются друг от друга, а движутся вместе с расширяющейся тканью пространства-времени, словно закреплены на нем. Таким образом, при наблюдении галактик складывается впечатление, что разлетаются. Представьте себе поверхность воздушного шарика, на которую вы наносите точки. Затем начинаете надувать шарик. Расстояния между точками увеличиваются, и если вы живете в одной из точек (точки это галактики) , то увидите картину того, что точки разбегаются. В действительности, эти точки остаются в своих прежних положениях на поверхности шара (их долгота и широта не меняется) . А вот ткань воздушного шара действительно расширяется.
В классической физике Ньютона тоже можно построить математическую аналогию расширения Вселенной, описав систему, которая расширяется или сжимается под действием собственных сил гравитации (например, галактики) . Однако в этой модели расширение не связано с растяжением ткани пространства-времени. Здесь пространство это некий абстрактный абсолют, который включает в себя совокупность всех объектов, движущихся через него, но с ним не взаимодействующих. Таким образом можно спросить и «Куда расширяется Вселенная?» , и «Что же было перед началом времен?» .
В ОТО оба эти вопроса теряют свой смысл. Первый вопрос подразумевает наличие некой другой системы координат снаружи пространства-времени. Но поскольку пространство-время связано с материей, то снаружи воздушного шарика пространственно-временного континуума не может быть ничего. Точнее было бы сказать, что нам доступно только пространство-время.
В интерпретации Ньютона пространство и время абсолютны, причем не более чем параметр в уравнениях движения. А гравитация была некого рода мистическая сила притяжения, действующая между двумя массивными телами.
ОТО дает совсем иную концепцию, хотя уравнения движения во многих приближениях реального мира сводятся к ньютоновским, которыми, как мы увидим позже, можно описать многие явления Вселенной. В ОТО пространство и время соединены в четырехмерное пространство, свойство которого определены через гравитацию неоднородным образом распределенной массой. Гравитация огибает пространственно-временную сетку – таким образом ОТО описывает гравитационное взаимодействие как форму проявления искривления пространства-времени. Космическое тело под действием сил гравитации движется из менее изогнутых частей пространственно-временного континуума в более изогнутые области. (Когда кривизна пространства-времени становится бесконечной, как в случае черных дыр, гравитационная сила становится настолько мощной, что пространство-время схлопывается, создавая сингулярности в ткани пространственно-временного континуума. Ничто не может избежать падения сингулярности. )
Согласно общим уравнениям ОТО, пространство-время, содержащее материю не может быть стационарным – оно должно расширяться или сжиматься. Галактики и другие космические объекты, строго говоря, не разлетаются друг от друга, а движутся вместе с расширяющейся тканью пространства-времени, словно закреплены на нем. Таким образом, при наблюдении галактик складывается впечатление, что разлетаются. Представьте себе поверхность воздушного шарика, на которую вы наносите точки. Затем начинаете надувать шарик. Расстояния между точками увеличиваются, и если вы живете в одной из точек (точки это галактики) , то увидите картину того, что точки разбегаются. В действительности, эти точки остаются в своих прежних положениях на поверхности шара (их долгота и широта не меняется) . А вот ткань воздушного шара действительно расширяется.
В классической физике Ньютона тоже можно построить математическую аналогию расширения Вселенной, описав систему, которая расширяется или сжимается под действием собственных сил гравитации (например, галактики) . Однако в этой модели расширение не связано с растяжением ткани пространства-времени. Здесь пространство это некий абстрактный абсолют, который включает в себя совокупность всех объектов, движущихся через него, но с ним не взаимодействующих. Таким образом можно спросить и «Куда расширяется Вселенная?» , и «Что же было перед началом времен?» .
В ОТО оба эти вопроса теряют свой смысл. Первый вопрос подразумевает наличие некой другой системы координат снаружи пространства-времени. Но поскольку пространство-время связано с материей, то снаружи воздушного шарика пространственно-временного континуума не может быть ничего. Точнее было бы сказать, что нам доступно только пространство-время.
Источник:
Остальные ответы
Алексей Власов
(1245)
15 лет назад
Единой точки зрения, является ли Вселенная действительно бесконечной или конечной в пространстве и объёме, не существует. Тем не менее, наблюдаемая Вселенная, включающая все местоположения, которые могут воздействовать на нас с момента Большого взрыва, конечна, поскольку конечна скорость света. Границей космического светового горизонта является расстояние 24 Гигапарсека. Действительное расстояние до границы наблюдаемой Вселенной больше благодаря всё увеличивающейся скорости расширения Вселенной и оценивается в 93 миллиарда световых лет.
В зависимости от средней плотности материи и энергии во Вселенной, она или будет продолжать вечное расширение, или будет гравитационно замедляться и, в конце концов, схлопнется обратно в себя в Большом сжатии. Данные, имеющиеся в настоящее время, позволяют утверждать, что не только материи и энергии недостаточно, чтобы вызвать сжатие, но и что расширение Вселенной происходит с ускорением. Другие идеи о судьбе Вселенной включают теории Большого разрыва, Большого замерзания и тепловой смерти Вселенной.
В зависимости от средней плотности материи и энергии во Вселенной, она или будет продолжать вечное расширение, или будет гравитационно замедляться и, в конце концов, схлопнется обратно в себя в Большом сжатии. Данные, имеющиеся в настоящее время, позволяют утверждать, что не только материи и энергии недостаточно, чтобы вызвать сжатие, но и что расширение Вселенной происходит с ускорением. Другие идеи о судьбе Вселенной включают теории Большого разрыва, Большого замерзания и тепловой смерти Вселенной.
алексей фомичев
(290)
15 лет назад
вселенная разширяется в область искривленного пространства там где привычная нам материя не может существовать. что же касается безграничности это не так у нее есть границы и расширятся она не будет вечно после определенной "точки" расширения она начнет сужатся примерно весь процесс расширения и сужения вселенной длится около 13 миллиардов лет.
malevolent vindictive
(5045)
15 лет назад
Согласно постулату, принятому среди учёных изучающих космос, Вселенная БЕСКОНЕЧНА, но имеет границы, хотя и размытые. Поэтому и возможно расширение.
Stas P
(203)
7 лет назад
Чтобы ответить на вопрос, куда расширяется
вселенная, надо сначала понять, как именно она
расширяется. А делает она это довольно необычно.
Если мы кидаем камень в лужу, то лужа может
расшириться из-за того, что началось движение
молекул воды от места падения камня к краям,
и, по инерции, за края. Место падения камня тогда
будет центром расширения. У любого расширения
должен быть центр. Но если центр расширения
лужи находится в самой луже, то центр расширения
вселенной - не находится в ней самой. Проявляется
это в том, что, в какой точке вселенной мы бы ни
находились, расширение будет происходить для
нас равномерно во все стороны, будто бы мы
находимся в центре расширения, хотя центр
расширения может быть только один.
Второе необычное свойство - расширение вселенной,
в отличии от расширения лужи, не вызвано взаимным
передвижением материальных объектов, а происходит
из-за растягивания самого пространства.
Представим себе воздушный шар, на поверхности
которого живут 2-мерные люди, а мы этот шар надуваем.
Что увидят 2-мерные люди? А ничего! Сколько бы они
ни меряли, они ничего не заметят. Если они будут
подсчитывать кол-во атомов между 2 точками, то это
кол-во меняться не будет. Если они возьмут линейку,
тоже состоящую из конечного числа атомов, то никаких
изменений они не намеряют, так как всё, и их линейка,
и они сами - всё будет расширяться, сохраняя пропорции.
Или не будет? Суть в том, что диформация пространства -
вещь относительная. Это нам, надувающим шарик, будет
казаться, что его поверхность расширяется, по тому, что
наше пространство не притерпевает такой диформации.
А посмотрим на этот шарик из другого шарика, который
тоже надувают - и всё, никакого расширения нет!
И так, диформация пространства - вещь, во-первых,
относительная, и, во-вторых, не наблюдаемая изнутри
этого пространства. Тогда возникает вопрос, а почему
вообще считается, что наша вселенная расширяется,
если мы не можем это наблюдать из нашего пространства?
И, главное, относительно чего происходит эта диформация?
И вот тут начинается самое интересное. Оказывается,
расширение вселенной было измерено благодаря необычной
природе скорости света. Скорость света всегда одна и та же
для любого объекта, даже движущегося со скоростью света
тем же курсом. Это даёт основания предполагать, что свет
движется в 4-мерном пространстве-времени с довольно
большой проекцией скорости на 4 измерение, тогда как
другие объекты движутся с ничтожно малой проекцией
скорости на 4 измерение. А значит, с помощью него и
можно попробовать измерить диформацию нашего 3-мерного
пространства относительно 4-мерного пространства-времени.
Учёные это проделали, и, увидев "красное смещение", пришли
к выводу, что, относительно 4-мерного пространства-времени,
наша 3-мерная вселенная расширяется.
Вопрос, "куда она расширяется", не совсем корректен.
В примере с тем же шаром, даже если 2-мерные учёные исхитрятся
и увидят растяжение их резинового пространства относительно нашего,
это всё равно лишь введёт их в заблуждение. Ведь на самом деле
расширяется весь шар, при чём, перпендикулярно растяжению
оболочки. А уж это им никак не пронаблюдать - для них этого
перпендикулярного измерения не существует. Вся проблема в
том, что центр расширения шара не лежит в доступном им пространстве,
и наблюдать они могут лишь косвенные признаки раздувания.
Таким образом, нам сначала надо понять топологию 4-мерного
пространства-времени, убедиться, лежит ли центр расширения
в нём (если нет - добавить ещё измерение), и только когда мы
получим N-мерное пространство с центром расширения внутри
него, можно будет, исследовав его свойства, подумать, куда оно
могло бы расширяться. В простейшем же случае может оказаться,
что наше 4-мерн пр. -время расширяется по оси времени, то есть,
двигает нашу вселенную в светлое будущее. :)
вселенная, надо сначала понять, как именно она
расширяется. А делает она это довольно необычно.
Если мы кидаем камень в лужу, то лужа может
расшириться из-за того, что началось движение
молекул воды от места падения камня к краям,
и, по инерции, за края. Место падения камня тогда
будет центром расширения. У любого расширения
должен быть центр. Но если центр расширения
лужи находится в самой луже, то центр расширения
вселенной - не находится в ней самой. Проявляется
это в том, что, в какой точке вселенной мы бы ни
находились, расширение будет происходить для
нас равномерно во все стороны, будто бы мы
находимся в центре расширения, хотя центр
расширения может быть только один.
Второе необычное свойство - расширение вселенной,
в отличии от расширения лужи, не вызвано взаимным
передвижением материальных объектов, а происходит
из-за растягивания самого пространства.
Представим себе воздушный шар, на поверхности
которого живут 2-мерные люди, а мы этот шар надуваем.
Что увидят 2-мерные люди? А ничего! Сколько бы они
ни меряли, они ничего не заметят. Если они будут
подсчитывать кол-во атомов между 2 точками, то это
кол-во меняться не будет. Если они возьмут линейку,
тоже состоящую из конечного числа атомов, то никаких
изменений они не намеряют, так как всё, и их линейка,
и они сами - всё будет расширяться, сохраняя пропорции.
Или не будет? Суть в том, что диформация пространства -
вещь относительная. Это нам, надувающим шарик, будет
казаться, что его поверхность расширяется, по тому, что
наше пространство не притерпевает такой диформации.
А посмотрим на этот шарик из другого шарика, который
тоже надувают - и всё, никакого расширения нет!
И так, диформация пространства - вещь, во-первых,
относительная, и, во-вторых, не наблюдаемая изнутри
этого пространства. Тогда возникает вопрос, а почему
вообще считается, что наша вселенная расширяется,
если мы не можем это наблюдать из нашего пространства?
И, главное, относительно чего происходит эта диформация?
И вот тут начинается самое интересное. Оказывается,
расширение вселенной было измерено благодаря необычной
природе скорости света. Скорость света всегда одна и та же
для любого объекта, даже движущегося со скоростью света
тем же курсом. Это даёт основания предполагать, что свет
движется в 4-мерном пространстве-времени с довольно
большой проекцией скорости на 4 измерение, тогда как
другие объекты движутся с ничтожно малой проекцией
скорости на 4 измерение. А значит, с помощью него и
можно попробовать измерить диформацию нашего 3-мерного
пространства относительно 4-мерного пространства-времени.
Учёные это проделали, и, увидев "красное смещение", пришли
к выводу, что, относительно 4-мерного пространства-времени,
наша 3-мерная вселенная расширяется.
Вопрос, "куда она расширяется", не совсем корректен.
В примере с тем же шаром, даже если 2-мерные учёные исхитрятся
и увидят растяжение их резинового пространства относительно нашего,
это всё равно лишь введёт их в заблуждение. Ведь на самом деле
расширяется весь шар, при чём, перпендикулярно растяжению
оболочки. А уж это им никак не пронаблюдать - для них этого
перпендикулярного измерения не существует. Вся проблема в
том, что центр расширения шара не лежит в доступном им пространстве,
и наблюдать они могут лишь косвенные признаки раздувания.
Таким образом, нам сначала надо понять топологию 4-мерного
пространства-времени, убедиться, лежит ли центр расширения
в нём (если нет - добавить ещё измерение), и только когда мы
получим N-мерное пространство с центром расширения внутри
него, можно будет, исследовав его свойства, подумать, куда оно
могло бы расширяться. В простейшем же случае может оказаться,
что наше 4-мерн пр. -время расширяется по оси времени, то есть,
двигает нашу вселенную в светлое будущее. :)
Egor 145000
(597)
1 год назад
в край другой вселенной есть же другие вселенные которые долеко от нас
Похожие вопросы