Словарь астронома :: Вселенная


Все множество галактик с их звездами, планетами, газом, плазмой, пылью и т.д. образует Вселенную. Она включает в себя абсолютно все, что существует, как познанное, так и до сих пор не познанное. С точки зрения современной науки, говорить о существовании чего-либо за пределами Вселенной бессмысленно. Также невозможно утверждать что-либо определенное относительно свойств Вселенной до ее возникновения — Большого взрыва, либо после окончания ее расширения или сжатия.

многомерная Вселенная

Все экспериментальные данные указывают на том, что мы живем в такой Вселенной, в которой положение любого объекта можно описать тремя пространственными координатами и временем. Поэтому, можно говорить, что Вселенная четырехмерна, т.е. имеет четыре измерения.

Однако разрабатываемые некоторыми учеными теории квантовой гравитации и элементарных частиц, возможно, приведут к признанию необходимости существования большего количества измерений. В некоторых моделях Вселенной их число доходит до одиннадцати.

Следует отметить, что, возможно существующая, многомерность Вселенной, в том виде, который обсуждают космологи, может проявлять себя только в рамках очень высокоэнергетических явлений — большой взрыв, черные дыры, барстеры и т.п. Космологическая многомерность Вселенной не может повлиять на процессы, которые происходят в Солнечной системе и на Земле.

расширяющаяся Вселенная

Модель расширяющейся Вселенной, базирующаяся на общей теории относительности, была предложена для объяснения природы красного смещения.

Расширение Вселенной началось одновременно с Большим взрывом. Такое ее состояние, для двумерного случая, иллюстрирует поверхность надувного резинового шарика с нанесенными на него точками — внегалактическими объектами. При надувании такого шарика все точки на нем удаляются друг от друга в равной степени, независимо от их положения.

Расширение Вселенной в зависимости от ее плотности может смениться в будущем ее сжатием или продолжиться бесконечно.

барионная асимметрия Вселенной

Барионной асимметрией называется наблюдаемое во Вселенной явное превышение количества элементарных частиц над числом античастиц. К барионам прежде всего относятся протоны и нейтроны, а также еще несколько очень короткоживущих элементарных частиц.

Эта диспропорция возникла в эру аннигиляции — через три секунды с момента рождения Вселенной. До этого количества барионов и антибарионов были почти равны, но барионов было чуть больше, чем антибарионов. При массовой аннигиляции элементарных частиц и античастиц большинство из них “объединились” в “пары” и исчезли, породив электромагнитное излучение. Однако превышение на одну миллиардную долю числа частиц над античастицами и определило нынешнюю барионную асимметрию Вселенной и отсутствие заметного количества антивещества во Вселенной.

возраст Вселенной

По современным представлениям возраст Вселенной составляет около 16 миллиардов лет, прошедших с момента Большого взрыва. Минимально возможный возраст Вселенной ограничивается временем жизни наиболее старых из существующих в нашей Галактике звезд, т. е. 12-15 млрд. лет. Действительный ее возраст может быть определен на основе закона Хаббла, однако неточность знания величины постоянной Хаббла вносит в эту оценку существенную неопределенность.

критическая плотность Вселенной

Критической плотностью Вселенной называется величина, рассчитанная теоретически из соотношения гравитационной постоянной и постоянной Хаббла.

От соотношения реальной и критической плотностей Вселенной зависит ее дальнейшая история. Если реальная плотность Вселенной больше критической, то ее расширение сменится сжатием и она на всем протяжении своей эволюции – замкнута, т.е. конечна. В противном случае или если плотности одинаковы — расширение продлится бесконечно долго. Однако реальная плотность Вселенной неизвестна из-за наличия в ней скрытой массы, величина которой пока не установлена.

Следует отметить, что независимо от дальнейшего поведения Вселенной в целом, т.е. бесконечного расширения или последующего сжатия, ее свойства будут меняться радикально и необратимо.

модели Вселенной

В зависимости от ее плотности, возможны две модели Вселенной: бесконечная — разомкнутая и конечная — замкнутая. Надо подчеркнуть, что во втором случае следует говорить о конечной, но при этом безграничной Вселенной. Реальное пространство имеет три измерения, но для иллюстрации можно привести более простой пример. В двумерном приближении аналогом такой ситуации является поверхность шара, которая имеет конечную площадь, но мы ни где не встретим границы при движении по ней.

наблюдаемая структура Вселенной

Наблюдаемая часть Вселенной пространственно неоднородна. Множество галактик и их скоплений формируют ее сотовую или ячеистую структуру. Они образуют стенки ячеек с толщиной в несколько мегапарсек. Сами ячейки, которые называются “войдами” от английского слова void – пустота, имеют характерный размер в десятки мегапарсек и не содержат вещества, которое бы излучало электромагнитное излучение. Войды занимают до 50 процентов объема Вселенной. Стенки между войдами, вероятно, сформированы, как самими галактиками, так и филаментами — звездными, газовыми и пылевыми перемычками между галактиками или галактическими и газопылевыми перемычками между скоплениями галактик.