Всеки от нас поне веднъж се е замислял в какъв огромен свят живеем. Нашата планета е безумно много градове, села, пътища, гори, реки. Повечето хора дори не успяват да видят половината от него през живота си. Трудно е да си представим огромния мащаб на планетата, но има още по-трудна задача. Размерът на Вселената е нещо, което може би и най-развитият ум не може да си представи. Нека се опитаме да разберем какво мисли съвременната наука по този въпрос.

Основна концепция

Вселената е всичко, което ни заобикаля, което знаем и предполагаме, което е било, е и ще бъде. Ако намалим интензивността на романтизма, тогава тази концепция определя в науката всичко, което съществува физически, като взема предвид времевия аспект и законите, управляващи функционирането, взаимовръзката на всички елементи и т.н.

Естествено е доста трудно да си представим реалния размер на Вселената. В науката този въпрос е широко дискутиран и все още няма консенсус. В своите предположения астрономите разчитат на съществуващите теории за формирането на света, какъвто го познаваме, както и на данните, получени в резултат на наблюдения.

Метагалактика

Различни хипотези определят Вселената като безразмерно или неописуемо огромно пространство, за повечето от които знаем малко. За да се внесе яснота и възможност за обсъждане на областта, достъпна за изследване, беше въведена концепцията за Метагалактика. Този термин се отнася до частта от Вселената, достъпна за наблюдение с астрономически методи. Благодарение на усъвършенстването на технологиите и знанията, той непрекъснато се увеличава. Метагалактиката е част от така наречената наблюдаема Вселена - пространство, в което материята през периода на своето съществуване е успяла да достигне сегашното си положение. Когато става въпрос за разбиране на размера на Вселената, повечето хора говорят за Метагалактика. Сегашното ниво на технологично развитие позволява да се наблюдават обекти, разположени на разстояние до 15 милиарда светлинни години от Земята. Времето, както се вижда, играе не по-малка роля при определянето на този параметър от пространството.

Възраст и размер

Според някои модели на Вселената тя никога не се е появявала, а съществува вечно. Въпреки това теорията за Големия взрив, която доминира днес, дава на нашия свят „отправна точка“. Според астрономите възрастта на Вселената е приблизително 13,7 милиарда години. Ако се върнете назад във времето, можете да се върнете към Големия взрив. Независимо дали размерът на Вселената е безкраен, наблюдаваната част от нея има граници, тъй като скоростта на светлината е крайна. Той включва всички тези места, които могат да повлияят на наблюдател на земята след Големия взрив. Размерът на наблюдаваната Вселена се увеличава поради постоянното й разширяване. Според последни оценки тя заема пространство от 93 милиарда светлинни години.

Няколко

Да видим каква е Вселената. Размерите на космическото пространство, изразени в твърди числа, разбира се, са удивителни, но трудни за разбиране. За мнозина ще бъде по-лесно да разберат мащаба на света около нас, ако знаят колко системи като слънчевата се вписват в него.

Нашата звезда и заобикалящите я планети са само малка част от Млечния път. Според астрономите Галактиката съдържа приблизително 100 милиарда звезди. Някои от тях вече са открили екзопланети. Не само размерът на Вселената е поразителен, но и пространството, което заема нейната незначителна част, Млечният път, буди уважение. Светлината отнема сто хиляди години, за да пътува през нашата галактика!

Местна група

Извънгалактичната астрономия, която започна да се развива след откритията на Едуин Хъбъл, описва много структури, подобни на Млечния път. Най-близките му съседи са мъглявината Андромеда и Големия и Малкия Магеланов облак. Заедно с няколко други „сателита“ те образуват местната група от галактики. Той е отделен от съседно подобно образувание с приблизително 3 милиона светлинни години. Дори е страшно да си представим колко време ще отнеме на модерен самолет да покрие такова разстояние!

Наблюдаваното

Всички локални групи са разделени от широка зона. Метагалактиката включва няколко милиарда структури, подобни на Млечния път. Размерът на Вселената е наистина невероятен. Отнема 2 милиона години на светлинен лъч, за да измине разстоянието от Млечния път до мъглявината Андромеда.

Колкото по-далече от нас се намира едно пространство, толкова по-малко знаем за текущото му състояние. Тъй като скоростта на светлината е крайна, учените могат да получат информация само за миналото на такива обекти. По същите причини, както вече беше споменато, площта на Вселената, достъпна за астрономически изследвания, е ограничена.

Други светове

Това обаче не е цялата удивителна информация, която характеризира Вселената. Размерите на космическото пространство, очевидно, значително надвишават Метагалактиката и наблюдаемата част. Теорията на инфлацията въвежда такова понятие като Мултивселената. Състои се от много светове, вероятно формирани едновременно, които не се пресичат един с друг и се развиват независимо. Сегашното ниво на технологично развитие не дава надежда за познаване на такива съседни вселени. Една от причините е същата ограниченост на скоростта на светлината.

Бързият напредък в космическата наука променя нашето разбиране за това колко голяма е Вселената. Сегашното състояние на астрономията, нейните съставни теории и изчисленията на учените са трудни за разбиране от непосветените. Въпреки това дори повърхностното изследване на проблема показва колко огромен е светът, част от който сме и ние, и колко малко все още знаем за него.

Знаете ли, че Вселената, която наблюдаваме, има доста определени граници? Свикнали сме да свързваме Вселената с нещо безкрайно и неразбираемо. Съвременната наука обаче, когато се пита за „безкрайността“ на Вселената, предлага съвсем различен отговор на такъв „очевиден“ въпрос.

Според съвременните концепции размерът на наблюдаваната Вселена е приблизително 45,7 милиарда светлинни години (или 14,6 гигапарсека). Но какво означават тези числа?

Първият въпрос, който идва на ум на обикновения човек е как Вселената да не е безкрайна? Изглежда, че е безспорно, че контейнерът на всичко, което съществува около нас, не трябва да има граници. Ако тези граници съществуват, какви точно са те?

Да кажем, че някой астронавт достига границите на Вселената. Какво ще види пред себе си? Здрава стена? Противопожарна преграда? И какво стои зад него - празнота? Друга вселена? Но може ли празнотата или друга Вселена да означава, че сме на границата на Вселената? В крайна сметка това не означава, че там няма „нищо“. Пустотата и друга Вселена също са „нещо“. Но Вселената е нещо, което съдържа абсолютно всичко „нещо“.

Стигаме до абсолютно противоречие. Оказва се, че границата на Вселената трябва да скрие от нас нещо, което не трябва да съществува. Или границата на Вселената трябва да огради „всичко“ от „нещо“, но това „нещо“ също трябва да бъде част от „всичко“. Изобщо пълен абсурд. Тогава как учените могат да обявят пределния размер, маса и дори възраст на нашата Вселена? Тези стойности, макар и невъобразимо големи, все още са крайни. Науката спори ли с очевидното? За да разберем това, нека първо проследим как хората са стигнали до нашето съвременно разбиране за Вселената.

Разширяване на границите

От незапомнени времена хората се интересуват от това какъв е светът около тях. Няма нужда да даваме примери за трите стълба и други опити на древните да обяснят Вселената. Като правило, в крайна сметка всичко се свеждаше до факта, че основата на всички неща е земната повърхност. Дори във времената на античността и средновековието, когато астрономите са имали обширни познания за законите на движението на планетите по „неподвижната“ небесна сфера, Земята остава центърът на Вселената.

Естествено, дори в Древна Гърция е имало хора, които са вярвали, че Земята се върти около Слънцето. Имаше и такива, които говореха за многото светове и безкрайността на Вселената. Но конструктивни обосновки за тези теории възникнаха едва в края на научната революция.

През 16 век полският астроном Николай Коперник прави първия голям пробив в познанието за Вселената. Той категорично доказа, че Земята е само една от планетите, въртящи се около Слънцето. Такава система значително опрости обяснението на такова сложно и сложно движение на планетите в небесната сфера. В случай на неподвижна Земя, астрономите трябваше да измислят всякакви умни теории, за да обяснят това поведение на планетите. От друга страна, ако Земята се приеме като движеща се, тогава обяснението за такива сложни движения идва естествено. Така в астрономията се налага нова парадигма, наречена „хелиоцентризъм“.

Много слънца

Но дори и след това астрономите продължиха да ограничават Вселената до „сферата на неподвижните звезди“. До 19 век те не са били в състояние да оценят разстоянието до звездите. В продължение на няколко века астрономите безуспешно се опитват да открият отклонения в позицията на звездите спрямо орбиталното движение на Земята (годишни паралакси). Уредите от онова време не са позволявали толкова точни измервания.

Накрая, през 1837 г. руско-германският астроном Василий Струве измерва паралакса. Това бележи нова стъпка в разбирането на мащаба на космоса. Сега учените могат спокойно да кажат, че звездите са далечни прилики на Слънцето. И нашето светило вече не е центърът на всичко, а равностоен „жител“ на безкраен звезден куп.

Астрономите се доближиха още повече до разбирането на мащаба на Вселената, защото разстоянията до звездите се оказаха наистина чудовищни. Дори размерът на орбитите на планетите изглеждаше незначителен в сравнение. След това беше необходимо да се разбере как звездите са концентрирани в .

Много млечни пътища

Известният философ Имануел Кант предрича основите на съвременното разбиране за мащабната структура на Вселената още през 1755 г. Той предположи, че Млечният път е огромен въртящ се звезден куп. На свой ред, много от наблюдаваните мъглявини също са по-далечни „млечни пътища“ - галактики. Въпреки това до 20 век астрономите вярваха, че всички мъглявини са източници на звездообразуване и са част от Млечния път.

Ситуацията се промени, когато астрономите се научиха да измерват разстоянията между галактиките с помощта на . Абсолютната яркост на звездите от този тип зависи строго от периода на тяхната променливост. Чрез сравняване на абсолютната им светимост с видимата е възможно да се определи разстоянието до тях с висока точност. Този метод е разработен в началото на 20 век от Einar Hertzschrung и Harlow Scelpi. Благодарение на него съветският астроном Ернст Епик през 1922 г. определя разстоянието до Андромеда, което се оказва с порядък по-голямо от размера на Млечния път.

Едуин Хъбъл продължи инициативата на Epic. Чрез измерване на яркостта на цефеидите в други галактики, той измерва разстоянието до тях и го сравнява с червеното отместване в техните спектри. Така през 1929 г. той разработва своя известен закон. Работата му окончателно опровергава установеното мнение, че Млечният път е ръбът на Вселената. Сега тя беше една от многото галактики, които някога са били смятани за част от нея. Хипотезата на Кант се потвърждава почти два века след нейното развитие.

Впоследствие връзката, открита от Хъбъл между разстоянието на галактика от наблюдател спрямо скоростта на нейното отдалечаване от него, направи възможно да се направи пълна картина на мащабната структура на Вселената. Оказа се, че галактиките са само незначителна част от него. Те се свързаха в клъстери, клъстерите в суперклъстери. На свой ред, свръхкуповете образуват най-големите известни структури във Вселената - нишки и стени. Тези структури, съседни на огромни суперкухини (), съставляват широкомащабната структура на известната в момента Вселена.

Привидна безкрайност

От казаното по-горе следва, че само за няколко века науката постепенно е преминала от геоцентризма към модерното разбиране за Вселената. Това обаче не дава отговор защо ограничаваме Вселената днес. В крайна сметка досега говорехме само за мащаба на космоса, а не за самата му природа.

Първият, който реши да оправдае безкрайността на Вселената, беше Исак Нютон. След като откри закона за всемирното притегляне, той вярваше, че ако пространството беше ограничено, всички негови тела рано или късно ще се слеят в едно цяло. Преди него, ако някой е изразил идеята за безкрайността на Вселената, това е било изключително във философски дух. Без никаква научна основа. Пример за това е Джордано Бруно. Между другото, подобно на Кант, той беше много векове пред науката. Той е първият, който заявява, че звездите са далечни слънца, а планетите също се въртят около тях.

Изглежда, че самият факт на безкрайността е напълно оправдан и очевиден, но повратните моменти на науката от 20-ти век разклатиха тази „истина“.

Стационарна Вселена

Първата значителна стъпка към разработването на съвременен модел на Вселената е направена от Алберт Айнщайн. Известният физик представя своя модел на стационарна Вселена през 1917 г. Този модел се основава на общата теория на относителността, която той е разработил година по-рано. Според неговия модел Вселената е безкрайна във времето и ограничена в пространството. Но, както беше отбелязано по-рано, според Нютон Вселена с краен размер трябва да се разпадне. За да направи това, Айнщайн въвежда космологична константа, която компенсира гравитационното привличане на отдалечени обекти.

Колкото и парадоксално да звучи, Айнщайн не ограничава самата крайност на Вселената. Според него Вселената е затворена обвивка на хиперсфера. Аналогия е повърхността на обикновена триизмерна сфера, например глобус или Земята. Колкото и пътешественик да пътува по Земята, той никога няма да стигне до нейния край. Това обаче не означава, че Земята е безкрайна. Пътешественикът просто ще се върне на мястото, от което е започнал пътуването си.

На повърхността на хиперсферата

По същия начин космически скитник, прекосяващ Вселената на Айнщайн на звезден кораб, може да се върне обратно на Земята. Само че този път скитникът ще се движи не по двуизмерната повърхност на сфера, а по триизмерната повърхност на хиперсфера. Това означава, че Вселената има краен обем и следователно краен брой звезди и маса. Вселената обаче няма нито граници, нито център.

Айнщайн стига до тези заключения, свързвайки пространството, времето и гравитацията в известната си теория. Преди него тези понятия се смятаха за отделни, поради което пространството на Вселената беше чисто евклидово. Айнщайн доказа, че самата гравитация е кривина на пространство-времето. Това радикално промени ранните идеи за природата на Вселената, основани на класическата Нютонова механика и Евклидова геометрия.

Разширяваща се Вселена

Дори самият откривател на „новата Вселена“ не е бил чужд на заблудите. Въпреки че Айнщайн ограничава Вселената в пространството, той продължава да я смята за статична. Според неговия модел Вселената е била и си остава вечна, а нейният размер винаги остава същият. През 1922 г. съветският физик Александър Фридман значително разширява този модел. Според неговите изчисления Вселената изобщо не е статична. Може да се разширява или свива с времето. Трябва да се отбележи, че Фридман стигна до такъв модел въз основа на същата теория на относителността. Той успя да приложи тази теория по-правилно, заобикаляйки космологичната константа.

Алберт Айнщайн не прие веднага тази „поправка“. Този нов модел дойде на помощ на споменатото по-рано откритие на Хъбъл. Намаляването на галактиките неоспоримо доказа факта за разширяването на Вселената. Така че Айнщайн трябваше да признае грешката си. Сега Вселената има определена възраст, която зависи строго от константата на Хъбъл, която характеризира скоростта на нейното разширяване.

По-нататъшно развитие на космологията

Докато учените се опитваха да разрешат този въпрос, бяха открити много други важни компоненти на Вселената и бяха разработени различни нейни модели. Така през 1948 г. Джордж Гамов въвежда хипотезата за „горещата Вселена“, която по-късно ще се превърне в теорията за големия взрив. Откритието през 1965 г. потвърждава подозренията му. Сега астрономите можеха да наблюдават светлината, идваща от момента, в който Вселената стана прозрачна.

Тъмната материя, предсказана през 1932 г. от Фриц Цвики, беше потвърдена през 1975 г. Тъмната материя всъщност обяснява самото съществуване на галактиките, галактическите клъстери и самата универсална структура като цяло. Ето как учените научиха, че по-голямата част от масата на Вселената е напълно невидима.

Накрая, през 1998 г., по време на изследване на разстоянието до, беше открито, че Вселената се разширява с ускорена скорост. Тази последна повратна точка в науката роди нашето съвременно разбиране за природата на Вселената. Космологичният коефициент, въведен от Айнщайн и опроверган от Фридман, отново намира своето място в модела на Вселената. Наличието на космологичен коефициент (космологична константа) обяснява ускореното му разширяване. За да се обясни наличието на космологична константа, беше въведена концепцията за хипотетично поле, съдържащо по-голямата част от масата на Вселената.

Съвременно разбиране за размера на наблюдаваната Вселена

Съвременният модел на Вселената се нарича още ΛCDM модел. Буквата "Λ" означава наличието на космологична константа, която обяснява ускореното разширяване на Вселената. „CDM“ означава, че Вселената е изпълнена със студена тъмна материя. Последните проучвания показват, че константата на Хъбъл е около 71 (km/s)/Mpc, което съответства на възрастта на Вселената от 13,75 милиарда години. Знаейки възрастта на Вселената, можем да оценим размера на нейния наблюдаем регион.

Според теорията на относителността информацията за който и да е обект не може да достигне до наблюдател със скорост, по-голяма от скоростта на светлината (299 792 458 m/s). Оказва се, че наблюдателят вижда не просто обект, а неговото минало. Колкото по-далеч е един обект от него, толкова по-далечно изглежда миналото му. Например, гледайки Луната, виждаме каквато е била преди малко повече от секунда, Слънцето - преди повече от осем минути, най-близките звезди - години, галактиките - преди милиони години и т.н. В стационарния модел на Айнщайн Вселената няма възрастова граница, което означава, че нейният наблюдаем регион също не е ограничен от нищо. Наблюдателят, въоръжен с все по-сложни астрономически инструменти, ще наблюдава все по-далечни и древни обекти.

Със съвременния модел на Вселената имаме различна картина. Според нея Вселената има възраст, а оттам и граница на наблюдение. Тоест от раждането на Вселената нито един фотон не би могъл да измине разстояние, по-голямо от 13,75 милиарда светлинни години. Оказва се, че можем да кажем, че наблюдаваната Вселена е ограничена от наблюдателя до сферична област с радиус от 13,75 милиарда светлинни години. Това обаче не е съвсем вярно. Не трябва да забравяме и разширяването на пространството на Вселената. Докато фотонът достигне наблюдателя, обектът, който го е излъчил, вече ще бъде на 45,7 милиарда светлинни години от нас. години. Този размер е хоризонтът на частиците, той е границата на наблюдаваната Вселена.

Над хоризонта

И така, размерът на наблюдаваната Вселена е разделен на два вида. Видим размер, наричан още радиус на Хъбъл (13,75 милиарда светлинни години). И реалният размер, наречен хоризонт на частиците (45,7 милиарда светлинни години). Важното е, че и двата хоризонта изобщо не характеризират реалния размер на Вселената. Първо, те зависят от позицията на наблюдателя в пространството. Второ, те се променят с времето. В случая на модела ΛCDM, хоризонтът на частиците се разширява със скорост, по-голяма от хоризонта на Хъбъл. Съвременната наука не дава отговор на въпроса дали тази тенденция ще се промени в бъдеще. Но ако приемем, че Вселената продължава да се разширява с ускорение, тогава всички онези обекти, които виждаме сега, рано или късно ще изчезнат от нашето „зрително поле“.

В момента най-далечната светлина, наблюдавана от астрономите, е космическото микровълново фоново лъчение. Надниквайки в него, учените виждат Вселената такава, каквато е била 380 хиляди години след Големия взрив. В този момент Вселената се охлади достатъчно, за да може да излъчва свободни фотони, които днес се засичат с помощта на радиотелескопи. По това време във Вселената не е имало звезди или галактики, а само непрекъснат облак от водород, хелий и незначително количество други елементи. От нехомогенностите, наблюдавани в този облак, впоследствие ще се образуват галактически клъстери. Оказва се, че точно тези обекти, които ще се образуват от нееднородности в космическото микровълново фоново лъчение, са разположени най-близо до хоризонта на частиците.

Истински граници

Дали Вселената има истински, ненаблюдаеми граници все още е въпрос на псевдонаучни спекулации. Така или иначе, всички са съгласни с безкрайността на Вселената, но тълкуват тази безкрайност по напълно различни начини. Някои смятат Вселената за многоизмерна, където нашата „локална“ триизмерна Вселена е само един от нейните слоеве. Други казват, че Вселената е фрактална - което означава, че нашата локална Вселена може да е частица от друга. Не трябва да забравяме и различните модели на Мултивселената с нейните затворени, отворени, паралелни вселени и дупки. И има много, много различни версии, чийто брой е ограничен само от човешкото въображение.

Но ако включим студения реализъм или просто се отдръпнем от всички тези хипотези, тогава можем да предположим, че нашата Вселена е безкраен хомогенен контейнер от всички звезди и галактики. Освен това, във всяка много отдалечена точка, било то на милиарди гигапарсеки от нас, всички условия ще бъдат абсолютно еднакви. В този момент хоризонтът на частиците и сферата на Хъбъл ще бъдат абсолютно еднакви, със същото реликтово излъчване на ръба им. Наоколо ще има същите звезди и галактики. Интересното е, че това не противоречи на разширяването на Вселената. В крайна сметка не само Вселената се разширява, но и самото й пространство. Фактът, че в момента на Големия взрив Вселената е възникнала от една точка, означава само, че безкрайно малките (на практика нулеви) измерения, които са били тогава, сега са се превърнали в невъобразимо големи. В бъдеще ще използваме именно тази хипотеза, за да разберем ясно мащаба на наблюдаваната Вселена.

Визуално представяне

Различни източници предоставят всякакви визуални модели, които позволяват на хората да разберат мащаба на Вселената. Не е достатъчно обаче да осъзнаем колко голям е космосът. Важно е да си представим как всъщност се проявяват концепции като хоризонта на Хъбъл и хоризонта на частиците. За да направите това, нека си представим нашия модел стъпка по стъпка.

Да забравим, че съвременната наука не знае за „чуждата“ област на Вселената. Изхвърляйки версиите на мултивселени, фракталната Вселена и другите й „разновидности“, нека си представим, че тя е просто безкрайна. Както беше отбелязано по-рано, това не противоречи на разширяването на неговото пространство. Разбира се, вземаме предвид, че сферата на Хъбъл и сферата на частиците са съответно 13,75 и 45,7 милиарда светлинни години.

Мащаб на Вселената

Натиснете бутона СТАРТ и открийте един нов, непознат свят!
Първо, нека се опитаме да разберем колко голяма е универсалната скала. Ако сте обикаляли нашата планета, добре можете да си представите колко голяма е Земята за нас. Сега си представете нашата планета като зърно от елда, което се движи в орбита около диня-Слънце с размерите на половин футболно игрище. В този случай орбитата на Нептун ще съответства на размера на малък град, площта ще съответства на Луната, а площта на границата на влиянието на Слънцето ще съответства на Марс. Оказва се, че нашата Слънчева система е толкова по-голяма от Земята, колкото Марс е по-голям от елда! Но това е само началото.

Сега нека си представим, че тази елда ще бъде нашата система, чийто размер е приблизително равен на един парсек. Тогава Млечният път ще бъде с размерите на два футболни стадиона. Това обаче няма да ни е достатъчно. Млечният път също ще трябва да бъде намален до сантиметър. Донякъде ще прилича на пяна от кафе, обвита във водовъртеж в средата на черното като кафе междугалактическо пространство. На двадесет сантиметра от него има същата спираловидна „троха“ - мъглявината Андромеда. Около тях ще има рояк от малки галактики от нашия Местен куп. Видимият размер на нашата Вселена ще бъде 9,2 километра. Достигнахме до разбиране на Универсалните измерения.

Вътре в универсалния балон

За нас обаче не е достатъчно да разберем самия мащаб. Важно е да осъзнаем Вселената в динамика. Нека си представим себе си като гиганти, за които Млечният път има сантиметър диаметър. Както отбелязахме току-що, ще се окажем вътре в топка с радиус 4,57 и диаметър 9,24 километра. Нека си представим, че можем да се носим вътре в тази топка, да пътуваме, покривайки цели мегапарсеки за секунда. Какво ще видим, ако нашата Вселена е безкрайна?

Разбира се, пред нас ще се появят безброй галактики от всякакъв вид. Елипсовидна, спираловидна, неправилна. Някои райони ще гъмжат от тях, други ще са празни. Основната характеристика ще бъде, че визуално всички те ще бъдат неподвижни, докато ние сме неподвижни. Но веднага щом направим крачка, самите галактики ще започнат да се движат. Например, ако успеем да различим микроскопична Слънчева система в дългия сантиметър Млечен път, ще можем да наблюдаваме нейното развитие. Отдалечавайки се на 600 метра от нашата галактика, ще видим протозвездата Слънце и протопланетарния диск в момента на формиране. Приближавайки се до него, ще видим как се появява Земята, възниква животът и се появява човекът. По същия начин ще видим как галактиките се променят и движат, докато се отдалечаваме от тях или ги приближаваме.

Следователно, колкото по-далечни галактики гледаме, толкова по-древни ще бъдат те за нас. Така че най-отдалечените галактики ще бъдат разположени на повече от 1300 метра от нас, а на границата на 1380 метра вече ще видим реликтово излъчване. Вярно, това разстояние ще бъде въображаемо за нас. Въпреки това, когато се приближим до космическото микровълново фоново лъчение, ще видим интересна картина. Естествено, ще наблюдаваме как галактиките ще се формират и развиват от първоначалния облак от водород. Когато стигнем до една от тези формирани галактики, ще разберем, че сме изминали не 1,375 километра, а цели 4,57.

Намаляване

В резултат на това ще увеличим още повече размера си. Сега можем да поставим цели празнини и стени в юмрука. Така ще се окажем в един доста малък балон, от който е невъзможно да излезем. Не само, че разстоянието до обектите на ръба на балона ще се увеличи, когато се приближат, но самият ръб ще се измести за неопределено време. Това е целият смисъл на размера на наблюдаваната Вселена.

Колкото и голяма да е Вселената, за един наблюдател тя винаги ще си остане ограничен балон. Наблюдателят винаги ще бъде в центъра на този балон, всъщност той е неговият център. Опитвайки се да стигне до който и да е обект на ръба на балона, наблюдателят ще измести центъра му. Докато се приближавате до обект, този обект ще се движи все по-далеч от ръба на балона и в същото време ще се променя. Например, от безформен водороден облак той ще се превърне в пълноценна галактика или по-нататък в галактически клъстер. Освен това пътят до този обект ще се увеличи, когато се приближите до него, тъй като самото околно пространство ще се промени. След като достигнем този обект, ние ще го преместим само от ръба на балона до неговия център. На ръба на Вселената реликтовото лъчение все още ще трепти.

Ако приемем, че Вселената ще продължи да се разширява с ускорена скорост, тогава, намирайки се в центъра на балона и придвижвайки времето напред с милиарди, трилиони и дори по-високи порядъци години, ще забележим още по-интересна картина. Въпреки че нашият балон също ще се увеличи по размер, неговите променящи се компоненти ще се отдалечат от нас още по-бързо, оставяйки ръба на този балон, докато всяка частица от Вселената се скита отделно в своя самотен балон без възможност да взаимодейства с други частици.

Така че съвременната наука не разполага с информация за реалния размер на Вселената и дали тя има граници. Но знаем със сигурност, че наблюдаваната Вселена има видима и истинска граница, наречена съответно радиус на Хъбъл (13,75 милиарда светлинни години) и радиус на частиците (45,7 милиарда светлинни години). Тези граници зависят изцяло от позицията на наблюдателя в пространството и се разширяват с времето. Ако радиусът на Хъбъл се разширява строго със скоростта на светлината, тогава разширяването на хоризонта на частиците се ускорява. Остава отворен въпросът дали неговото ускорение на хоризонта на частиците ще продължи и дали ще бъде заменено от компресия.

ВСЕЛЕНА

ВСЕЛЕНА

Философски енциклопедичен речник. 2010 .

В. е безкрайно разнообразна във формите на съществуване и движение на материята. Материята нито възниква, нито се унищожава, а само преминава от една форма в друга. Следователно напълно произволно и идеалистично. е теорията за постоянното създаване на материя от „нищото“ (F. Hoyle, A new model for the expanding universe, в списанието „Monthly Notices of the Royal Astron. Soc“, L., 1948, v. 108; H Бонди, Космология, 1952).

Безкрайното разнообразие от материални форми в безкрайното пространство води до заключението, че органичните. , като една от формите на съществуване на материята, не е притежание само на нашата планета, но възниква навсякъде, където се добавят съответните.

Това са основите. свойства на В., които имат не само физически, но и големи. значение. В най-общите си изводи науката за структурата на водата е тясно свързана с философията. Оттук и яростните идеологически , проведено по въпросите на структурата и развитието на В.

Отричането на безкрайността на пространството и времето от редица учени е причинено не само от влиянието на идеалистичните идеи. духовна атмосфера, в която се намират, но и неуспешни опити за изграждане на последователна безкрайна В., основана на целия набор от известни ни наблюдателни данни. Признаването на крайността на В. под една или друга форма е по същество отказ от решаване на най-важния научен проблем, преход от позицията на науката към позицията на религията. Това е диалектически. материализмът, доказвайки Вселената в пространството и времето, стимулира по-нататъшното развитие на науката, посочвайки основните пътища за развитие на теорията.

Въпросът за крайността или безкрайността на В. е въпрос не само на естествените науки. Самото натрупване е емпирично. материал и неговите математически обработка само в рамките на един или друг отдел. Науката все още не може да даде изчерпателен и логически неуязвим отговор на поставения въпрос. Най-адекватното средство за решаване на проблема е философията. , основано на постиженията на цялото естествознание и на здравата основа на диалектико-материалистическия. метод. Тук диалектиката излиза на преден план. развитието на концепцията за безкрайността, трудностите при оперирането в Крим се усещат не само от науката, но и от други науки.

По този начин общите свойства на V., неговите пространствено-времеви характеристики причиняват големи трудности. Но цялото хилядолетно развитие на науката ни убеждава, че този проблем може да бъде решен само чрез признаване на безкрайността на пространството и времето. Най-общо казано, такова решение дава диалектическият материализъм. Въпреки това, създаването на рационална, последователна представа за V. като цяло, като се вземат предвид всички наблюдавани процеси, е въпрос на бъдещето.

Лит.:Енгелс Ф., Диалектика на природата, М., 1955; Анти-Дюринг, М., 1957; Ленин V.I., Материализъм и, Съчинения, 4 изд., том 14; Блажко С.Н., Курс по обща астрономия, М., 1947; Полак И. Ф., Курс по обща астрономия, 7 изд., М., 1955 г.; Паренаго П.П., Курс по звездна астрономия, 3-то издание, М., 1954 г.; Eigenson M. S., Голяма вселена, M.–L., 1936; Фесенков В.Г., Съвременни представи за Вселената, М.–Л., 1949; Агекян Т. А., Звездна вселена, М., 1955; Lyttleton R. A., Съвременната вселена, L., ; Ноул Ф., Граници на астрономията, Melb., ; Томас О., Астрономия. Tatsachen und Probleme, 7 Aufl., Залцбург–Щутгарт, .

А. Бовин. Москва.

Философска енциклопедия. В 5 тома - М.: Съветска енциклопедия. Под редакцията на Ф. В. Константинов. 1960-1970 .

ВСЕЛЕНА

ВСЕЛЕНА (от гръцки “ойкумена” - населена, населена земя) - “всичко съществуващо”, “всеобхватно световно цяло”, “съвкупността от всички неща”; значението на тези термини е двусмислено и се определя от концептуалния контекст. Можем да различим поне три нива на понятието „Вселена“.

1. Вселената като философска има значение, близко до понятието „универсум“, или „свят“: „материален свят“, „сътворено същество“ и т.н. Играе важна роля в европейската философия. Образите на Вселената във философските онтологии бяха включени във философските основи на научното изследване на Вселената.

2. Вселената във физическата космология или Вселената като цяло е обект на космологична екстраполация. В традиционния смисъл - всеобхватна, неограничена и фундаментално уникална физическа система („Вселената се публикува в едно копие“ - А. Поанкаре); светът, погледнат от физическа и астрономическа гледна точка (А. Л. Зелманов). Различните теории и модели на Вселената се считат от тази гледна точка за нееквивалентни една на друга на един и същи оригинал. Тази Вселена като цяло беше оправдана по различни начини: 1) с позоваване на „презумпцията за екстраполируемост“: космологията претендира да представлява всеобхватното световно цяло в системата на знанието с неговите концептуални средства и докато не се докаже противното, тези твърдения трябва да се приеме изцяло; 2) логически Вселената се определя като всеобхватно глобално цяло и други Вселени не могат да съществуват по дефиниция и т.н. Класическата, Нютонова космология създава безкрайна Вселена в пространството и времето и безкрайността се счита за свойство на Вселената, което може да се припише. Общоприето е, че безкрайната хомогенна Вселена на Нютон е „унищожила” древната. Но научните и философските образи на Вселената продължават да съществуват в културата, като се обогатяват взаимно. Нютоновата Вселена разруши образа на древния космос само в смисъл, че отдели човека от Вселената и дори ги противопостави.

В некласическата, релативистка космология за първи път е изградена теорията за Вселената. Неговите свойства се оказаха напълно различни от тези на Нютон. Според теорията за разширяващата се Вселена, разработена от Фридман, Вселената като цяло може да бъде както крайна, така и безкрайна в пространството, а във времето тя във всеки случай е крайна, тоест има начало. А. А. Фридман вярва, че светът или Вселената като обект на космологията е „безкрайно по-тесен и по-малък от световната вселена на философа“. Напротив, огромното мнозинство от космолозите, основавайки се на принципа на еднообразието, идентифицираха моделите на разширяващата се Вселена с нашата Метагалактика. Първоначалното разширяване на Метагалактиката се смяташе за „началото на всичко“, от креационистка гледна точка – за „сътворението на света“. Някои релативистки космолози, считайки еднообразието за недостатъчно оправдано опростяване, разглеждат Вселената като цялостна физическа система в по-голям мащаб от Метагалактиката, а Метагалактиката само като ограничена част от Вселената.

Релативистката космология коренно промени образа на Вселената в научната картина на света. В идеологически план тя се върна към образа на древния космос в смисъл, че отново свърза човека и (развиващата се) Вселена. По-нататъшна стъпка в тази посока се появи в космологията. Съвременният подход към тълкуването на Вселената като цяло се основава, първо, на разграничението между философската идея за света и Вселената като обект на космологията; второ, това понятие се релативизира, т.е. обхватът му се съотнася с определено ниво на познание, космологична теория или модел - в чисто лингвистичен (независимо от обективния им статус) или в обективен смисъл. Вселената се тълкува, например, като „най-големият брой събития, към които нашите физически закони, екстраполирани по един или друг начин, могат да бъдат приложени“ или „могат да се считат за физически свързани с нас“ (G. Bondi).

Развитието на този подход беше концепцията, според която Вселената в космологията е „всичко, което съществува“. не в някакъв абсолютен смисъл, а само от гледна точка на дадена космологична теория, тоест физическа система от най-голям мащаб и ред, която следва от определена система от физическо познание. Това е относително и преходно за познатия мега-свят, обусловено от възможностите за екстраполация на системата от физическо познание. Вселената като цяло не във всички случаи означава един и същ „оригинал“. Напротив, различните теории могат да имат различни оригинали като свои обекти, тоест физически системи от различни порядъци и мащаби на структурна йерархия. Но всички претенции за представяне на цялостно световно цяло в абсолютен смисъл остават необосновани. Когато се тълкува Вселената в космологията, трябва да се прави разлика между потенциално съществуващото и реално съществуващото. Това, което днес се счита за несъществуващо, може утре да влезе в сферата на научните изследвания, да се окаже, че съществува (от гледна точка на физиката) и да бъде включено в нашето разбиране за Вселената.

Така, ако теорията за разширяващата се Вселена по същество описва нашата Метагалактика, тогава теорията за инфлационната („раздуваща се“) Вселена, най-популярна в съвременната космология, въвежда концепцията за много „други вселени“ (или, от гледна точка на емпиричен език , извънметагалактични обекти) с качествено различни свойства. Следователно инфлационната теория признава огромно нарушение на принципа за еднородност на Вселената и въвежда в нейния смисъл принципа на безкрайното разнообразие на Вселената. И. С. Шкловски предложи съвкупността от тези вселени да се нарече „Метавселена“. Възражда се инфлационната космология в специфична форма, тоест идеята за безкрайността на Вселената (Метавселената) като нейното безкрайно многообразие. Обекти като Метагалактиката често се наричат ​​„минивселени“ в инфлационната космология. Минивселените възникват чрез спонтанни флуктуации на физическия вакуум. От тази гледна точка следва, че началният момент на разширяване на нашата Вселена, Метагалактиката не трябва непременно да се счита за абсолютното начало на всичко. Това е само началният момент от еволюцията и самоорганизацията на една от космическите системи. В някои версии на квантовата космология концепцията за Вселената е тясно свързана със съществуването на наблюдател („принципът на участието“). „Чрез генериране на участници наблюдатели на някакъв ограничен етап от своето съществуване, той не придобива

Инструкции

„Бездната се отвори и е пълна със звезди; звездите нямат брой, бездната има дъно“, пише в едно от стихотворенията си гениалният руски учен Михаил Василиевич Ломоносов. Това е поетично твърдение за безкрайността на Вселената.

Възрастта на „съществуване“ на наблюдаваната Вселена е около 13,7 милиарда земни години. Светлината, която идва от далечни галактики „от края на света“, отнема повече от 14 милиарда години, за да достигне Земята. Оказва се, че диаметралните размери на Вселената могат да бъдат изчислени, ако приблизително 13,7 се умножи по две, тоест 27,4 милиарда светлинни години. Радиалният размер на сферичния модел е приблизително 78 милиарда светлинни години, а диаметърът е 156 милиарда светлинни години. Това е една от най-новите версии на американски учени, резултат от дългогодишни астрономически наблюдения и изчисления.

В наблюдаваната вселена има 170 милиарда галактики като нашата. Нашата сякаш е в центъра на гигантска топка. От най-далечните космически обекти се вижда реликтова светлина - фантастично древна от гледна точка на човечеството. Ако проникнете много дълбоко в пространствено-времевата система, можете да видите младостта на планетата Земя.

Има ограничена граница на възрастта на светещи космически обекти, наблюдавани от Земята. След изчисляване на максималната възраст, знаейки времето, необходимо на светлината да измине разстоянието от тях до повърхността на Земята, и знаейки константата, скоростта на светлината, използвайки формулата S = Vxt (път = скорост, умножена по време), известна от училище учените определиха вероятните размери на наблюдаваната Вселена.

Представянето на Вселената под формата на триизмерна топка не е единственият начин за изграждане на модел на Вселената. Има хипотези, според които Вселената има не три, а безкраен брой измерения. Има версии, че тя, като кукла за гнездене, се състои от безкраен брой сферични образувания, вложени една в друга и разположени една от друга.

Има предположение, че Вселената е неизчерпаема по различни критерии и различни координатни оси. Хората смятаха най-малката частица материя за „корпускула“, после за „молекула“, после за „атом“, после за „протони и електрони“, след това започнаха да говорят за елементарни частици, които се оказаха, че изобщо не са елементарни , за кванти, неутрино и кварки... И никой няма да даде гаранция, че вътре в следващата супермикроминичастица материя няма друга Вселена. И обратното – че видимата Вселена не е просто микрочастица материя на Супер-Мега-Вселената, чиито размери никой дори не може да си представи и изчисли, толкова са големи.

Какво знаем за Вселената, какво е пространството? Вселената е необятен свят, труден за възприемане от човешкия ум, който изглежда нереален и неосезаем. Всъщност ние сме заобиколени от материя, неограничена в пространството и времето, способна да приема различни форми. За да се опитаме да разберем истинския мащаб на космическото пространство, как работи Вселената, структурата на Вселената и процесите на еволюция, ще трябва да прекрачим прага на собствения си мироглед, да погледнем света около нас от различен ъгъл, отвътре.

Образование на Вселената: първи стъпки

Пространството, което наблюдаваме с телескопи, е само част от звездната Вселена, така наречената Мегагалактика. Параметрите на космологичния хоризонт на Хъбъл са колосални - 15-20 милиарда светлинни години. Тези данни са приблизителни, тъй като в процеса на еволюция Вселената непрекъснато се разширява. Разширяването на Вселената става чрез разпространение на химически елементи и космическо микровълново фоново лъчение. Структурата на Вселената непрекъснато се променя. В космоса се появяват купове от галактики, обекти и тела на Вселената - това са милиарди звезди, които образуват елементите на близкия космос - звездни системи с планети и спътници.

Къде е началото? Как е възникнала Вселената? Предполага се, че възрастта на Вселената е 20 милиарда години. Може би източникът на космическа материя е гореща и плътна праматерия, чието натрупване експлодира в определен момент. Най-малките частици, образувани в резултат на експлозията, се разпръснаха във всички посоки и продължават да се отдалечават от епицентъра в наше време. Теорията за Големия взрив, която днес доминира в научните среди, най-точно описва формирането на Вселената. Веществото, което се появи в резултат на космическия катаклизъм, беше разнородна маса, състояща се от малки нестабилни частици, които, сблъсквайки се и разпръсквайки се, започнаха да взаимодействат помежду си.

Големият взрив е теория за произхода на Вселената, която обяснява нейното образуване. Според тази теория първоначално е съществувало определено количество материя, което в резултат на определени процеси експлодира с колосална сила, разпръсквайки масата на майката в околното пространство.

След известно време, по космически стандарти - миг, по земно летоброене - милиони години, започна етапът на материализация на космоса. От какво е направена Вселената? Разпръснатата материя започна да се концентрира в големи и малки бучки, на мястото на които впоследствие започнаха да се появяват първите елементи на Вселената, огромни газови маси - разсадници на бъдещи звезди. В повечето случаи процесът на образуване на материални обекти във Вселената се обяснява със законите на физиката и термодинамиката, но има редица моменти, които все още не могат да бъдат обяснени. Например, защо разширяващата се материя е по-концентрирана в една част от пространството, докато в друга част на Вселената материята е много разредена? Отговори на тези въпроси могат да бъдат получени само когато стане ясен механизмът на образуване на космически обекти, големи и малки.

Сега процесът на формиране на Вселената се обяснява с действието на законите на Вселената. Гравитационната нестабилност и енергия в различни области предизвикаха образуването на протозвезди, които от своя страна под въздействието на центробежните сили и гравитацията образуваха галактики. С други думи, докато материята продължаваше и продължава да се разширява, процесите на компресия започнаха под въздействието на гравитационните сили. Частици от газови облаци започнаха да се концентрират около въображаем център, като в крайна сметка образуваха ново уплътняване. Строителните материали в този гигантски строителен проект са молекулярен водород и хелий.

Химическите елементи на Вселената са първичният строителен материал, от който впоследствие са се образували обектите на Вселената

Тогава започва да действа законът на термодинамиката и се активират процесите на гниене и йонизация. Молекулите на водорода и хелия се разпадат на атоми, от които под въздействието на гравитационните сили се образува ядрото на протозвездата. Тези процеси са законите на Вселената и са приели формата на верижна реакция, протичаща във всички отдалечени краища на Вселената, изпълвайки Вселената с милиарди, стотици милиарди звезди.

Еволюция на Вселената: акценти

Днес в научните среди съществува хипотезата за цикличността на състоянията, от които е изтъкана историята на Вселената. Възникнали в резултат на експлозията на проматериал, газовите клъстери се превърнаха в разсадници за звезди, които на свой ред образуваха множество галактики. Достигнала обаче определена фаза, материята във Вселената започва да се стреми към първоначалното си, концентрирано състояние, т.е. експлозията и последващото разширяване на материята в пространството е последвано от компресия и връщане в свръхплътно състояние, в началната точка. Впоследствие всичко се повтаря, раждането е последвано от финала и така много милиарди години, ad infinitum.

Началото и краят на Вселената в съответствие с цикличната еволюция на Вселената

Пропускайки обаче темата за образуването на Вселената, която остава открит въпрос, трябва да преминем към структурата на Вселената. Още през 30-те години на 20-ти век става ясно, че космическото пространство е разделено на региони - галактики, които са огромни образувания, всяка със собствено звездно население. Освен това галактиките не са статични обекти. Скоростта на галактиките, които се отдалечават от въображаемия център на Вселената, непрекъснато се променя, както се вижда от сближаването на някои и отдалечаването на други една от друга.

Всички горепосочени процеси, от гледна точка на продължителността на земния живот, протичат много бавно. От гледна точка на науката и тези хипотези всички еволюционни процеси протичат бързо. Условно еволюцията на Вселената може да бъде разделена на четири етапа - ери:

• адронна ера;
• лептонна ера;
• фотонна ера;
• звездна ера.

Космическа времева скала и еволюция на Вселената, според които може да се обясни появата на космически обекти

На първия етап цялата материя беше концентрирана в една голяма ядрена капка, състояща се от частици и античастици, обединени в групи - адрони (протони и неутрони). Съотношението на частиците към античастиците е приблизително 1:1,1. Следва процесът на анихилация на частици и античастици. Останалите протони и неутрони са градивните елементи, от които се формира Вселената. Продължителността на адронната ера е незначителна, само 0,0001 секунди - периодът на експлозивна реакция.

След това, след 100 секунди, започва процесът на синтез на елементи. При температура от един милиард градуса процесът на ядрен синтез произвежда молекули водород и хелий. През цялото това време веществото продължава да се разширява в космоса.

От този момент започва дълъг, от 300 хиляди до 700 хиляди години, етап на рекомбинация на ядра и електрони, образувайки атоми на водород и хелий. В този случай се наблюдава намаляване на температурата на веществото и интензитетът на излъчване намалява. Вселената става прозрачна. Водородът и хелият, образувани в колосални количества под въздействието на гравитационните сили, превръщат първичната Вселена в гигантска строителна площадка. След милиони години започва звездната ера - процесът на формиране на протозвездите и първите протогалактики.

Това разделение на еволюцията на етапи се вписва в модела на горещата Вселена, което обяснява много процеси. Истинските причини за Големия взрив и механизмът на разширяване на материята остават неизяснени.

Устройство и устройство на Вселената

Звездната ера от еволюцията на Вселената започва с образуването на водороден газ. Под въздействието на гравитацията водородът се натрупва в огромни клъстери и бучки. Масата и плътността на такива клъстери са колосални, стотици хиляди пъти по-големи от масата на самата формирана галактика. Неравномерното разпределение на водорода, наблюдавано в началния етап от формирането на Вселената, обяснява разликите в размерите на получените галактики. Мегагалактики са се образували там, където трябва да има максимално натрупване на водороден газ. Там, където концентрацията на водород беше незначителна, се появиха по-малки галактики, подобни на нашия звезден дом - Млечния път.

Версията, според която Вселената е начална-крайна точка, около която галактиките се въртят на различни етапи на развитие

От този момент нататък Вселената получава първите си образувания с ясни граници и физически параметри. Това вече не са мъглявини, натрупвания на звезден газ и космически прах (продукти от експлозия), протокластери от звездна материя. Това са звездни страни, чиято площ е огромна от гледна точка на човешкия ум. Вселената се изпълва с интересни космически явления.

От гледна точка на научната обосновка и съвременния модел на Вселената галактиките за първи път са се образували в резултат на действието на гравитационните сили. Имаше трансформация на материята в колосален вселенски водовъртеж. Центростремителните процеси осигуриха последващото фрагментиране на газовите облаци в клъстери, които станаха родното място на първите звезди. Протогалактики с бърз период на въртене се превърнаха в спирални галактики с течение на времето. Там, където въртенето е бавно и се наблюдава предимно процесът на компресия на материята, се образуват неправилни галактики, най-често елипсовидни. На този фон във Вселената протичаха по-грандиозни процеси - образуването на суперкупове от галактики, чиито краища са в близък контакт един с друг.

Свръхкуповете са многобройни групи от галактики и купове от галактики в мащабната структура на Вселената. В рамките на 1 милиард Св. Има около 100 суперкупа от години

От този момент нататък стана ясно, че Вселената е огромна карта, където континентите са клъстери от галактики, а държавите са мегагалактики и галактики, образувани преди милиарди години. Всяка от формациите се състои от клъстер от звезди, мъглявини и натрупвания на междузвезден газ и прах. Цялата тази популация обаче представлява само 1% от общия обем на универсалните образувания. По-голямата част от масата и обема на галактиките е заета от тъмна материя, чието естество не е възможно да се определи.

Разнообразие на Вселената: класове галактики

Благодарение на усилията на американския астрофизик Едуин Хъбъл вече имаме границите на Вселената и ясна класификация на галактиките, които я населяват. Класификацията се основава на структурните характеристики на тези гигантски образувания. Защо галактиките имат различни форми? Отговор на този и много други въпроси дава класификацията на Хъбъл, според която Вселената се състои от галактики от следните класове:

• спирала;
• елипсовидна;
• неправилни галактики.

Първите включват най-често срещаните образувания, които изпълват Вселената. Характерните черти на спиралните галактики са наличието на ясно очертана спирала, която се върти около ярко ядро ​​или клони към галактическа лента. Спиралните галактики с ядро ​​са обозначени с S, докато обектите с централна лента са обозначени със SB. Нашата галактика Млечен път също принадлежи към този клас, в центъра на която ядрото е разделено от светещ мост.

Типична спирална галактика. В центъра ясно се вижда ядро ​​с мост, от чиито краища излизат спираловидни рамена.

Подобни образувания са разпръснати из цялата Вселена. Най-близката спирална галактика, Андромеда, е гигант, който бързо се приближава към Млечния път. Най-големият представител на този клас, който ни е известен, е гигантската галактика NGC 6872. Диаметърът на галактическия диск на това чудовище е приблизително 522 хиляди светлинни години. Този обект се намира на разстояние 212 милиона светлинни години от нашата галактика.

Следващият често срещан клас галактически образувания са елиптичните галактики. Тяхното обозначение в съответствие с класификацията на Хъбъл е буквата E (елиптична). Тези образувания имат елипсовидна форма. Въпреки факта, че във Вселената има доста подобни обекти, елиптичните галактики не са особено изразителни. Те се състоят главно от гладки елипси, които са пълни със звездни купове. За разлика от галактическите спирали, елипсите не съдържат натрупвания на междузвезден газ и космически прах, които са основните оптични ефекти при визуализирането на такива обекти.

Типичен представител на този клас, известен днес, е елипсовата пръстеновидна мъглявина в съзвездието Лира. Този обект се намира на разстояние 2100 светлинни години от Земята.

Изглед на елиптичната галактика Кентавър А през телескопа CFHT

Последният клас галактически обекти, които населяват Вселената, са неправилни или неправилни галактики. Обозначението според класификацията на Хъбъл е латинският символ I. Основната характеристика е неправилна форма. С други думи, такива обекти нямат ясни симетрични форми и характерни шарки. По своята форма такава галактика прилича на картина на вселенски хаос, където звездните купове се редуват с облаци от газ и космически прах. В мащаба на Вселената неправилните галактики са често срещано явление.

От своя страна неправилните галактики се делят на два подтипа:

• Неправилните галактики от подтип I имат сложна неправилна структура, висока плътност на повърхността и се отличават с яркост. Често тази хаотична форма на неправилните галактики е следствие от свити спирали. Типичен пример за такава галактика са Големият и Малкият Магеланов облак;
• Неправилните, неправилни галактики от подтип II имат ниска повърхност, хаотична форма и не са много ярки. Поради намаляването на яркостта подобни образувания трудно се откриват в необятността на Вселената.

Големият Магеланов облак е най-близката до нас неправилна галактика. И двете образувания от своя страна са спътници на Млечния път и скоро (след 1-2 милиарда години) могат да бъдат погълнати от по-голям обект.

Неправилна галактика Голям Магеланов облак - сателит на нашата галактика Млечен път

Въпреки факта, че Едуин Хъбъл доста точно класифицира галактиките в класове, тази класификация не е идеална. Бихме могли да постигнем повече резултати, ако включим теорията на относителността на Айнщайн в процеса на разбиране на Вселената. Вселената е представена от богатство от различни форми и структури, всяка от които има свои характерни свойства и характеристики. Наскоро астрономите успяха да открият нови галактически образувания, които се описват като междинни обекти между спиралните и елиптичните галактики.

Млечният път е най-известната част от Вселената

Два спирални ръкава, разположени симетрично около центъра, съставляват основното тяло на галактиката. Спиралите от своя страна се състоят от рамена, които плавно преливат едно в друго. На кръстовището на ръкавите на Стрелец и Лебед се намира нашето Слънце, разположено на разстояние 2,62·10¹⁷km от центъра на галактиката Млечен път. Спиралите и ръкавите на спиралните галактики са клъстери от звезди, чиято плътност нараства с приближаването им към галактическия център. Останалата част от масата и обема на галактическите спирали е тъмна материя и само малка част се отчита от междузвезден газ и космически прах.

Положението на Слънцето в ръкавите на Млечния път, мястото на нашата галактика във Вселената

Дебелината на спиралите е приблизително 2 хиляди светлинни години. Цялата тази слоеста торта е в постоянно движение, въртяща се с огромна скорост от 200-300 km/s. Колкото по-близо до центъра на галактиката, толкова по-висока е скоростта на въртене. На Слънцето и нашата Слънчева система ще са необходими 250 милиона години, за да завършат революция около центъра на Млечния път.

Нашата галактика се състои от трилион звезди, големи и малки, свръхтежки и средни. Най-плътният звезден куп в Млечния път е ръкавът на Стрелец. Именно в тази област се наблюдава максималната яркост на нашата галактика. Противоположната част на галактическия кръг, напротив, е по-малко ярка и трудно се разграничава чрез визуално наблюдение.

Централната част на Млечния път е представена от ядро, чиито размери се оценяват на 1000-2000 парсека. В тази най-ярка област на галактиката е концентриран максималният брой звезди, които имат различни класове, собствени пътища на развитие и еволюция. Това са главно стари свръхтежки звезди в последните етапи на Главната последователност. Потвърждение за наличието на стареещ център на галактиката Млечен път е наличието в този регион на голям брой неутронни звезди и черни дупки. Наистина, центърът на спиралния диск на всяка спирална галактика е свръхмасивна черна дупка, която като гигантска прахосмукачка засмуква небесни обекти и истинска материя.

Свръхмасивна черна дупка, разположена в централната част на Млечния път, е мястото на смъртта на всички галактически обекти

Що се отнася до звездните купове, учените днес са успели да класифицират два вида клъстери: сферични и отворени. В допълнение към звездните купове, спиралите и ръкавите на Млечния път, както всяка друга спирална галактика, се състоят от разпръсната материя и тъмна енергия. Като следствие от Големия взрив материята е в силно разредено състояние, което е представено от разреден междузвезден газ и частици прах. Видимата част на материята се състои от мъглявини, които от своя страна се делят на два вида: планетарни и дифузни мъглявини. Видимата част от спектъра на мъглявините се дължи на пречупването на светлината от звездите, които излъчват светлина вътре в спиралата във всички посоки.

Нашата слънчева система съществува в тази космическа супа. Не, ние не сме единствените в този огромен свят. Подобно на Слънцето, много звезди имат свои собствени планетарни системи. Целият въпрос е как да открием далечни планети, ако разстоянията дори в рамките на нашата галактика надвишават продължителността на съществуването на всяка разумна цивилизация. Времето във Вселената се измерва с други критерии. Планетите с техните спътници са най-малките обекти във Вселената. Броят на такива обекти е неизброим. Всяка от тези звезди, които са във видимия диапазон, може да има свои собствени звездни системи. Можем да видим само съществуващите най-близки до нас планети. Какво се случва в съседство, какви светове съществуват в други ръкави на Млечния път и какви планети съществуват в други галактики, остава загадка.

Kepler-16 b е екзопланета близо до двойната звезда Kepler-16 в съзвездието Лебед

Заключение

Имайки само повърхностно разбиране за това как се е появила Вселената и как се развива, човекът е направил само малка крачка към разбирането и разбирането на мащаба на Вселената. Огромният размер и обхват, с които учените трябва да се справят днес, предполага, че човешката цивилизация е само миг в този пакет от материя, пространство и време.

Модел на Вселената в съответствие с концепцията за наличието на материя в пространството, като се вземе предвид времето

Изследването на Вселената продължава от Коперник до наши дни. Първо учените започнаха от хелиоцентричния модел. Всъщност се оказа, че пространството няма реален център и всяко въртене, движение и движение се извършва според законите на Вселената. Въпреки факта, че има научно обяснение за протичащите процеси, универсалните обекти са разделени на класове, видове и видове, нито едно тяло в космоса не е подобно на друго. Размерите на небесните тела са приблизителни, както и тяхната маса. Местоположението на галактиките, звездите и планетите е произволно. Работата е там, че във Вселената няма координатна система. Наблюдавайки космоса, ние правим проекция върху целия видим хоризонт, като считаме нашата Земя за нулева отправна точка. Всъщност ние сме само една микроскопична частица, изгубена в безкрайните простори на Вселената.

Вселената е субстанция, в която всички обекти съществуват в тясна връзка с пространството и времето

Подобно на връзката с размера, времето във Вселената трябва да се разглежда като основен компонент. Произходът и възрастта на космическите обекти ни позволява да създадем картина на раждането на света и да подчертаем етапите на еволюцията на Вселената. Системата, с която работим, е тясно свързана с времеви рамки. Всички процеси, протичащи в космоса, имат цикли - начало, формиране, трансформация и край, придружени от смъртта на материалния обект и преминаването на материята в друго състояние.