Che, se l'Universo non ha fine?

13,8 miliardi di anni fa a caldo big Bang è nato il nostro Universo. Da allora si è espanso e raffreddato, fino ai giorni nostri. Dal nostro punto di vista possiamo gettare uno sguardo sul 46 miliardi di anni luce in tutte le direzioni, grazie alla velocità della luce e spazio in espansione. E anche se è una distanza enorme, non è infinita. Perché non vediamo più avanti. Che c'è oltre l'orizzonte di questi 46 miliardi di anni luce e se può essere l'Universo infinito?

Prima di tutto vale la pena ricordare che non sappiamo è finito o infinito Universo. Ma noi sappiamo che al di là di ciò che possiamo osservare, ci sono un sacco di cose, ha detto il fisico Ethan Siegel nel suo articolo su Medium.com.

Quanto più gli oggetti che osserviamo nell'Universo, tanto più indietro nel tempo ce ne andiamo, fino a quei tempi, quando gli atomi non esisteva ancora, fino al Big Bang

Guardando più lontano possibile, stiamo anche andando indietro nel tempo. La galassia piu 'vicina, si trova a 2,5 milioni di anni luce da noi, appare davanti a noi, a quello che era di 2,5 milioni di anni fa, perche' la luce ha bisogno di tanto tempo per raggiungere i nostri occhi da lì, da dove è stato emesso. Molti galassia vedono noi come erano decine di milioni, centinaia di milioni o addirittura miliardi di anni fa. Guardando più lontano nello spazio, vediamo la luce così com'è stato nei primi giorni dell'Universo. Allora perché non dare un'occhiata all'inizio, vedere come tutto è stato di 13,8 miliardi di anni fa? Non solo abbiamo visitato, ma anche trovato qualcosa: una radiazione cosmica di fondo, il bagliore residuo del Big Bang.

Si è Scoperto che in quel momento l'Universo era quasi perfettamente omogeneo, ma alcune zone sono più o meno densa rispetto alla media, per la parte 1 di 30 000. Questo è sufficiente per formate stelle, galassie, ammassi galattici e lo spazio vuoto che stiamo vedendo oggi. Ma in quei primi imperfezioni, che possiamo vedere da questa immagine, contiene un sacco di informazioni sull'Universo. Per esempio, un fatto sorprendente: la curvatura dello spazio, per quanto ne sappiamo, assolutamente piatta. Se lo spazio fosse выгнуто, come se vivessimo sulla superficie di una sfera quadridimensionale, lontani i raggi di luce si sarebbe. Se lo spazio fosse concavo, come la superficie quadridimensionale sella lunga raggi divergenti. Ma no, lontani i raggi di luce si muovono in un determinato inizialmente direzione, e le fluttuazioni riflettono quasi perfetto piano.

Grandezza di bevande calde e fredde, macchie, e anche la loro grandezza indicano la curvatura dell'Universo. Siamo giunti alla conclusione che lei è piatta

Da vincoli legati cosmico a microonde sfondo, e su larga scala la struttura dell'Universo, insieme, si può concludere che se l'Universo è finito e si chiude su se stesso, deve essere di almeno 250 volte più grande di quella parte, che stiamo vedendo. Poiché viviamo in tre dimensioni, 250 moltiplicato per il raggio di significato (250)³ di volume, e questo a 15 milioni di volte più spazio. Eppure, non importa quanto grande è il numero possa sembrare, non è a tempo indeterminato. Il limite inferiore dell'Universo sarà un minimo di 11 miliardi di anni luce in tutte le direzioni, e questo è un sacco, ma ancora naturalmente.

E, naturalmente, abbiamo ragione di credere che l'Universo è molto più di questo. Il big Bang potrebbe indicare l'inizio dell'Universo osservabile, a cui siamo abituati, ma non sarà necessariamente identificare la nascita stessa dello spazio-tempo. Prima del Big Bang l'Universo stava attraversando un periodo di inflazione cosmica. Invece di essere pieno di materia e radiazione a caldo, l'Universo era un altro:

• piena di energia, inerente stesso spazio;
• ampliato con un costante ritmo esponenziale;
• ha creato un nuovo spazio così rapidamente che meno fisica la lunghezza, la lunghezza di Planck, è stato possibile allungare fino a dimensioni osservabile attualmente Universo in soli 10^-32 secondi.

L'Inflazione porta al fatto che lo spazio si sta espandendo in modo esponenziale, che può rapidamente portare al fatto che qualsiasi in precedenza, lo spazio curvo si rivelerà a.

Nella nostra regione dell'Universo, l'inflazione si è conclusa, è vero. Ma ci sono tre domande a cui non sappiamo rispondere. Sono molto importanti per determinare quanto è grande l'Universo in realtà è infinito o no.

Quanto grande è l'area dell'Universo dopo l'inflazione, in cui è nato il Big Bang?

Guardando il nostro Universo oggi, in uniforme bagliore residuo del Big Bang, sul piano dell'Universo e sulla fluttuazione, che si estendono per l'Universo in tutte le scale, possiamo trarre alcune informazioni. Possiamo definire il limite superiore della scala di energia, in cui scorreva l'inflazione; possiamo sapere quanto l'Universo doveva passare attraverso l'inflazione; possiamo imparare il limite inferiore è quanto tempo deve durare l'inflazione.

Ma la tasca con l'obiettivo di inflazione dell'Universo, che ha generato noi, può essere molto di più di questo limite inferiore! Può essere a centinaia di milioni o googol volte di più di quanto stiamo vedendo, o veramente infinito. E ancora, non avendo la possibilità di osservare la maggior parte dell'Universo, non abbiamo abbastanza informazioni per prendere una decisione.

Corretta se l'idea di «inflazione eterna»?

Se si assume che l'inflazione dovrebbe essere il campo quantico, in qualsiasi punto, in questa fase esponenziale espansione c'è la possibilità che l'inflazione è finita, che porterà aGrande Esplosione, e la probabilità di una continuazione di inflazione con la creazione di uno spazio più grande. I nostri calcoli ci portano all'inevitabile conclusione: per l'inflazione ha generato l'Universo che osserviamo, deve sempre creare più spazio, in cui l'inflazione continuerà, rispetto alle zone in cui l'inflazione si è conclusa una Grande Esplosione.

Anche se la nostra osservata l'Universo potrebbe essere il risultato alla fine di inflazione nella nostra regione di spazio 13,8 miliardi di anni fa, rimangono le aree in cui l'inflazione continua, creando sempre più spazio, anche oggi. Questa idea è noto come l'inflazione eterna e, in generale, è accettato dalla comunità dei fisici teorici. Ma quanto è grande allora dovrebbe essere tutto ненаблюдаемая l'Universo?

Quanto tempo è durato l'inflazione, fino a quando non è finita la Grande Esplosione?

Possiamo vedere solo osservata l'Universo generato dalla fine di inflazione e il big bang. Sappiamo che l'inflazione doveva colare almeno entro 10^-32 secondi o giù di lì, ma di sicuro poteva fluire e più a lungo. Ma quanto di più? Secondi? Anni? Miliardi di anni? L'eternità? Sempre se l'Universo fosse in grado di inflazione? Se l'inflazione inizio? Se è lì da uno stato precedente, che era eterno? O tutto lo spazio e il tempo sono sorti dal nulla un certo tempo fa? Tutto può essere, e su tutte queste opzioni non c'è la finale e verificabile la risposta.

Per Quanto ne sappiamo, l'Universo è molto più grande di quella parte, che stiamo vedendo. Al di fuori osservata noi ci si dovrebbe aspettare molto di più dell'Universo, simile alla nostra, con le stesse leggi della fisica, le stesse costanti, strutture spaziali e la probabilità di comparsa di una vita complicata. Devono essere altre «bolle», in cui l'inflazione si è conclusa, un sacco di bolle, detenuti in uno spazio ancora più grande-tempo, подвергающемся infinita di inflazione. Eppure, per quanto grande questo Universo o multiverso — né è stata, è e non può essere infinita. Molto probabilmente, l'Universo ha il suo fine, la sua lunghezza, anche se concettualmente è grande.

Il Problema è che non abbiamo abbastanza informazioni per rispondere definitivamente a questa domanda. Sappiamo solo come ottenere l'accesso a informazioni disponibili all'interno del nostro Universo osservabile: in questi 46 miliardi di anni luce in tutte le direzioni. La risposta alle pressanti domanda può essere codificato in più dell'Universo, ma non possiamo semplicemente raggiungibile. Fino a quel momento.