Hvad hvis Universet ikke har nogen ende?

13,8 milliarder år siden i et varmt Big Bang vores univers blev født. Siden da har udvidet og køles ned, frem til den dag i dag. Fra vores synspunkt, kan vi se på 46 milliarder lysår i alle retninger takket være lysets hastighed, og udvidelse af rummet. Og selv om det er en enorm afstand, det er ikke uendelig. Fordi vi ikke kan se yderligere. Hvad der ligger ud over horisonten af disse 46 milliarder lysår, og kan universet være uendelig?

Først og fremmest, det er værd at bemærke, at vi ikke ved, at universet er endeligt eller uendeligt. Men vi ved, at ud over, hvad vi kan se, at der er en masse ting, sagde fysikeren Ethan Siegel i sin artikel om Medium.com.

jo længere de objekter, som vi kan se i Universet, jo længere tilbage i tiden vi går, indtil det tidspunkt, hvor atomer, der ikke eksisterede før Big Bang

Se så langt som muligt, vi er også på vej tilbage i tiden. Den nærmeste galakse, som ligger 2,5 millioner lysår fra os, ser ud til at os, som var det 2,5 millioner år siden, fordi verden har brug for så meget tid til at nå vores øjne fra, hvor det blev udledt. Mange galakser, vi ser, som de blev snesevis af millioner af mennesker, hundrede af millioner eller endda milliarder af år siden. Ser man længere ud i rummet, kan vi se lys, som det var i de tidlige dage af Universet. Hvorfor skulle vi ikke se at det begynder, at se hvordan alt var 13,8 milliarder år siden? Vi har ikke kun set, men også har fundet noget: den kosmiske mikrobølge baggrund, efterglød fra Big Bang.

Det Viste sig, at på det tidspunkt var universet næsten helt ensartet, men nogle områder var mere eller mindre tæt end gennemsnittet, og 1 del 30 000. Dette er nok til at danne stjerner, galakser, galaktiske stjernehobe og kosmisk tomrum, som vi observerer i dag. Men i de tidlige mangler, som vi ser fra denne satellit billede, indeholder en utrolig mængde af information om Universet. For eksempel, en slående kendsgerning: krumning af rummet, så vidt vi ved, er helt fladt. Hvis rummet var buede, som om vi levede på overfladen af en fire-dimensional sfære, langt stråler af lys, der flettes sammen. Hvis rummet var konkave som på overfladen af de fire-sæde, long-range bjælker ville have afveget. Men nej, langt stråler af lys, der bevæger sig i en forudindstillet retning, og udsvingene afspejler næsten perfekte plan.

Omfanget af varme og kolde pletter, samt deres omfang, angive, krumningen af Universet. Vi kom til den konklusion, at det er hjemme

Af de begrænsninger, der er forbundet med den kosmiske mikrobølge baggrund og struktur på stor skala af Universet sammen, kan man konkludere, at hvis universet er begrænset og lukket om sig selv, det skal være mindst 250 gange mere end den del, som vi ser. Da vi lever i tre dimensioner, 250 gange radius betyder (250)³ diskenhed, og det er 15 millioner gange mere plads. Og alligevel, uanset hvor stort dette tal synes måske, det er ikke uendelig. Den nedre grænse af Universet er mindst 11 milliarder lysår i alle retninger, og det er en masse, men stadig, selvfølgelig.

Og selvfølgelig, vi har grund til at tro, at universet er meget mere end det. Big Bang kunne markere begyndelsen af det observerbare Univers, som vi er vant til, men det vil ikke nødvendigvis markere fødslen af rum-tid. Før Big Bang, universets oplevet en periode med kosmisk inflation. I stedet blive fyldt med stof og stråling i en varm tilstand, universet var anderledes:

• fyldt med energi, som er væsentlige for plads;
• udvidet på et konstant eksponentiel sats;
• oprettet en ny plads så hurtigt, at den mindste fysiske længde, Planck længde, kan du strække til størrelsen af den aktuelt observerede Univers er kun 10^-32 sekunder.

Inflation fører til den kendsgerning, at rummet udvider sig eksponentielt, som kan meget hurtigt føre til, at nogen tidligere krumme rum ville være hjemme.

I vores del af Universet inflationen sluttede, det er sandt. Men der er tre spørgsmål, som vi ikke kender svaret. De er yderst vigtige for at bestemme, hvor stor universet virkelig er uendeligt eller ej.

Hvor stor var Universet efter inflation, der var født Big Bang?

Kigger på vores Univers i dag, den ensartede efterglød fra Big Bang, til planet i Universet, og udsving, der strakte sig gennem Universet på alle skalaer, vi kan udtrække nogle oplysninger. Vi kan definere en øvre grænse for den energi, skalaer, hvor inflationen fortsatte, og vi kan se, hvor meget Universet var nødt til at passere gennem inflation, og vi kan lære en nedre grænse for, hvor lang tid man havde til at fortsætte med inflationen.

Men den lomme med inflationen af Universet, der opfostrede os, kan være meget mere end den nedre grænse! Det kan være flere hundrede millioner, eller googol gange større, end vi kan se, eller virkelig uendelige. Og dog, ikke at være i stand til at observere de fleste af Universet, vi ikke har nok information til at træffe beslutninger.

True, hvis ideen om en "evig inflation"?

Under forudsætning af, at inflationen skal være quantum field på et givet punkt i denne fase af eksponentiel udvidelse er sandsynligt, at inflationen vil ende, hvilket vil føre tilBig Bang, og sandsynligheden for yderligere inflation ved at skabe mere plads. Vores beregninger føre os til den uundgåelige konklusion: for inflation gjort det Univers, vi observerer, er det altid skal skabe mere rum, hvor inflationen vil fortsætte, i forhold til de områder, hvor inflationen var en Stor Eksplosion.

Selv om vores observerbare univers kunne fremstå som et resultat af afslutningen af inflationen i vores område af rummet 13,8 milliarder år siden, var der stadig områder, hvor inflationen fortsætter med, at skabe mere og mere plads, selv i dag. Denne idé er kendt som evig inflation og Generelt accepteret af fællesskabet af teoretiske fysikere. Men hvor stor så skal det hele observerbar universet?

Hvor længe har inflationen, men ikke over Big Bang?

Vi kan kun se, at det observerbare Univers genereret ved udgangen af inflation og Big Bang. Vi ved, at inflationen skulle finde sted senest 10^-32 sekunder eller deromkring, men sikkert, at hun kunne fortsætte længere. Men hvor meget længere? Sekunder? År? Milliarder af år? Evigheden? Er det altid universet var i en tilstand af inflation? Gjorde inflation start? Uanset om det er fra den tidligere tilstand, som var evig? Eller alle af tid og plads opstået ud af ingenting for noget tid siden? Alle kan være, og alle disse muligheder er ikke endelig, og find svar.

For så vidt Som vi ved, at universet er meget mere end den del, som vi ser. Ud over det synlige, vi skal forvente meget mere af det Univers, der ligner vores, med de samme fysiske love, samme konstanter, rum, strukturer og chancer for fremkomsten af komplekse liv. Der må være andre "boble", hvor inflationen er slut, masser af bobler, fanger i et endnu større rum-tid, genstand for endeløse inflation. Og alligevel, uanset hvor stor dette univers — eller multiverse — kan være, det kan ikke være uendelig. Mest sandsynligt, at universet har sin ende, dets længde, selv de mest spekulative.

Det eneste Problem er, at vi ikke har tilstrækkelige oplysninger til endeligt svar på dette spørgsmål. Vi ved kun, hvordan at få adgang til oplysninger, der er tilgængelige i vores observeret Universet: dette 46 milliarder lysår i alle retninger. Svaret på det presserende spørgsmål, kan være kodet i selve Universet, men vi kan bare ikke nå det. Endnu.