Hva hvis Universet har ingen ende?

Med 13,8 milliarder år siden, i en varm Big Bang vårt univers ble født. Siden da har utvidet og kjøles ned, opp til i dag. Fra vårt synspunkt, kan vi se på 46 milliarder lysår i alle retninger, og takket være lysets hastighet og utvidelse av plass. Og selv om dette er en stor avstand, det er ikke uendelig. Fordi vi ikke se lenger. Hva som ligger bortenfor horisonten av disse 46 milliarder lysår, og kan universet være uendelig?

Først av alt, det er verdt å merke seg at vi ikke vet at universet er endelig eller uendelig. Men vi vet at utover hva vi kan se, det er en masse ting, sier fysiker Ethan Siegel i sin artikkel på Medium.com.

jo lenger objekter som vi observerer i Universet, jo lenger tilbake i tid vi går, til den tid når atomer ikke eksisterte før Big Bang

Se så langt som mulig, flytter vi også tilbake i tid. Den nærmeste galaksen, som ligger 2,5 millioner lysår fra oss, vises til oss, så det var 2,5 millioner år siden, fordi verden trenger så mye tid på å nå våre øyne fra der den ble sluppet. Mange galakser vi ser på som de var for flere titalls millioner, hundrevis av millioner eller milliarder av år siden. Leter du lenger inn i rommet, ser vi lyset som det var i de tidlige dagene av Universet. Hvorfor skulle vi ikke se til begynnelsen, til å se hvordan alt var 13,8 milliarder kroner år siden? Vi ikke bare sett, men også funnet noe: cosmic microwave background, den etterglød av Big Bang.

Det Viste seg at på den tiden universet var nesten perfekt uniform, men noen områder var mer eller mindre tett enn gjennomsnittet, og del 1 av 30 000. Dette er nok til å danne stjerner, galakser, galaktiske klynger og kosmisk tomrom som vi observerer i dag. Men i de tidlige feil som vi ser fra dette satellitt bilde, inneholder en utrolig mengde av informasjon om Universet. For eksempel, et slående faktum: krumning av rommet, så vidt vi vet, helt flat. Hvis plass var buet, som om vi levde på overflaten av en fire-dimensjonal sfære, langt stråler av lys slått sammen. Hvis plass var konkav som overflaten av de fire-sete, lang rekkevidde og bjelker ville ha skilte seg. Men nei, langt stråler av lys bevege seg i en forhåndsinnstilt retning, og svingningene reflekterer nesten perfekt plan.

Omfanget av varme og kalde steder, så vel som deres størrelse indikerer krumning av Universet. Vi kom til den konklusjon at det er flatt

For de begrensninger som er assosiert med den kosmiske mikrobølgeovn bakgrunn i stor skala og struktur til Universet sammen, kan man konkludere med at hvis universet er begrenset og lukket på seg selv, det må være minst 250 ganger mer enn den delen som vi ser. Siden vi bor i tre dimensjoner, 250 ganger radius betyr (250)³ volum, og dette er 15 millioner ganger mer plass. Og likevel, uansett hvor stort dette tallet kan virke, det er ikke uendelig. Den nedre grense av Universet er minst 11 milliarder lysår i alle retninger, og det er mye, men likevel selvfølgelig.

Og selvfølgelig, vi har grunn til å tro at universet er mye mer enn det. Big Bang kan markere begynnelsen av det observerbare Universet, som vi er vant til, men det vil ikke nødvendigvis fødselen av rom-tid. Før Big Bang, universets opplevd en periode av kosmisk inflasjon. I stedet bli fylt med materie og stråling i en varm tilstand, universet var annerledes:

• fylt med energi iboende plass;
• utvidet ved en konstant eksponentiell pris;
• opprettet en ny plass så raskt som den minste fysiske lengde, Planck-lengde, kan du strekke til størrelsen av den observerte Universet er bare 10^-32 sekunder.

Inflasjon fører til det faktum at plassen er eksponentiell vekst, som kan raskt føre til at noen tidligere buet plass ville være flat.

I vår region av Universet inflasjon endte, det er sant. Men det er tre spørsmål som vi ikke vet svaret. De er ekstremt viktig for å bestemme hvor stort universet virkelig uendelig eller ikke.

Hvor stor var Universet etter inflasjon, som ble født Big Bang?

Ser på Universet vårt i dag, uniform etterglød av Big Bang, til planet i Universet og svingninger som strakte seg gjennom Universet i alle skalaer, kan vi trekke ut noen informasjon. Vi kan definere en øvre grense på energi skalaer som inflasjonen fortsatte, og vi kan se hvor mye Universet måtte passere gjennom inflasjon; vi kan lære en nedre grense på hvor lenge man hadde å fortsette inflasjon.

Men det lomme med inflasjon av Universet som skapte oss, kan være mye mer enn denne nedre grensen! Det kan være på flere hundre millioner, eller googol ganger større enn det vi kan se, eller virkelig uendelig. Og likevel, ikke være i stand til å observere de fleste av Universet, vi har ikke nok informasjon til å ta avgjørelser.

True hvis ideen om "evig inflasjon"?

Hvis vi antar at inflasjonen skal være quantum field på et gitt punkt på dette stadiet av eksponensiell utvidelse er sannsynlig at inflasjonen vil ende, noe som vil føre tilBig Bang, og sannsynligheten for ytterligere inflasjon ved å lage mer plass. Våre beregninger føre oss til den uunngåelige konklusjon: for inflasjonen skapte Universet som vi ser, det må alltid lage mer plass der inflasjonen vil fortsette, i forhold til i hvilke områder inflasjon var en Stor Eksplosjon.

Selv om vårt observerbare universet kan vises som et resultat av slutten av inflasjon i vår region plass med 13,8 milliarder år siden, var det fortsatt områder der inflasjonen fortsetter, er å skape mer og mer plass, selv i dag. Denne ideen er kjent som evig inflasjon og Generelt akseptert av samfunnet av teoretiske fysikere. Men hvor stor må da være hele ikke observerbare universet?

Hvor lenge har inflasjon, men ikke over Big Bang?

Vi kan bare se det observerbare Universet er generert ved utgangen av inflasjon og Big Bang. Vi vet at inflasjonen var ment å finne sted innen minst 10^-32 sekunder eller så, men sikkert hun kunne fortsette lenger. Men hvor mye lenger? Sekunder? Årene? Milliarder av år? Evigheten? Er det alltid universet var i en tilstand av inflasjon? Gjorde inflasjon start? Enten det er fra den tidligere tilstand, som var evig? Eller alle av tid og rom dukket opp ut av ingenting noen tid siden? Alle kan være, og alle disse alternativene er ikke endelige og sjekk svaret.

Så vidt vi vet, universet er mye mer enn den delen som vi ser. Utover observerbare, burde vi forvente mye mer av Universet, lik vår, med de samme fysiske lover, samme konstanter, plass strukturer og sjansene for fremveksten av komplekse liv. Det må være andre "boble", der inflasjonen er avsluttet, masse bobler, innsatte i en enda større plass-tid, i henhold til endeløse inflasjon. Og likevel, uansett hvor stort dette universet — eller multivers — kan være, det kan ikke være uendelig. Mest sannsynlig, universet har sin ende, dens lengde, men de fleste er spekulative.

Det eneste Problemet er at vi ikke har nok informasjon til å definitivt svar på dette spørsmålet. Vi bare vet hvordan du skal få tilgang til informasjon som er tilgjengelig i vår observert Universet: dette 46 milliarder lysår i alle retninger. Svaret på det presserende spørsmålet kan være kodet i Universet seg selv, men vi kan bare ikke nå det. Ennå.