Какую часть космоса мы видим?

В чем разница между наблюдаемой нами Вселенной и всем космосом? Попытается немного прояснить вопрос.

По современным оценкам, около 13,8 миллиарда лет назад Большой взрыв дал начало известной нам Вселенной, наполнив ее материей, темной материей и энергией. Затем космос начал расширяться. С тех пор он расширился до той формы, которую мы видим сегодня, но также и до той части Вселенной, которую мы (пока) не видим сегодня.

Стоит добавить, что свет, самое быстрое, что есть в известной нам Вселенной, не движется с бесконечной скоростью. Его скорость составляет примерно 300 000 км/с. Это означает, что с нашей точки зрения мы можем видеть только свет, излучаемый самыми дальними и часто самыми старыми космическими объектами, которые смогли (или, проще говоря, успели) прийти к нам после Большого взрыва. Часть космоса, а точнее часть излучаемого им света, еще не достигла наших инструментов наблюдения.

Таким образом, вы можете, в упрощенных терминах, думать о наблюдаемой Вселенной как о сфере, окружающей любую точку космоса - или, в нашем случае, более широко понятное место, из которого мы проводим астрономические наблюдения, то есть Землю. Радиус этой сферы тогда составляет приблизительно 46 миллиардов световых лет.

Может показаться странным и нелогичным думать о части космоса, существующей где-то за пределами наблюдаемой Вселенной. Однако, как отмечает Буонджорно, свет имеет конечную скорость. С другой стороны, скорость расширения самой Вселенной больше не ограничивается скоростью света. Таким образом, наши знания о Вселенной в некотором роде ограничены только ее наблюдаемой частью, в то время как она все еще растет, не беспокоясь о ней.

Точный размер всей Вселенной неизвестен, но по современным оценкам, ее диаметр составляет 23 триллиона световых лет. Некоторые космологи также утверждают, что вся Вселенная может быть просто бесконечной.

Бесконечность Вселенной можно понять двояко. Во-первых, Вселенная может быть конечной, а может и не быть. Это означает, что трехмерное физическое пространство либо бесконечно, точно так же, как обычное евклидово пространство бесконечно (т.е. в нем есть точки, взаимное расстояние которых равно любому заданному числу), либо оно конечно, т.е. две точки в нем - как, например, конечная сфера, на которой нет точек дальше друг от друга, чем полюса. Конечность физического пространства не означает, что, двигаясь в нем, мы столкнемся с непроходимыми границами. В конце концов, на поверхности Земли - которая конечна - мы можем свободно перемещаться, и никакие физические границы нас не остановят.

В настоящее время мы не знаем наверняка, конечна ли Вселенная в пространстве или нет. Самая простая интерпретация астрономических наблюдений указывает на бесконечность пространства, но можно принять более сложную (и, следовательно, менее вероятную) интерпретацию, согласно которой пространство конечно (математики тогда говорят, что оно «закрыто») и напоминает рогалик. Здесь существует множество физических теорий, а количество астрономических наблюдений ограничено, поэтому, к сожалению, этот вопрос не будет решен быстро. Предположительно, несколько поколений физиков и астрономов будут работать над этой проблемой, которая является значимой и когнитивно значимой проблемой.

Источник