Что находится за краем Вселенной? - 16 Мая 2015

Физик Дмитрий Горбунов о размере Вселенной, реликтовом излучении и кривизне пространства

«До условной катастрофы у нас есть еще столько же времени, сколько уже прожила Вселенная — 15 млрд лет»

Интервью с физиком Дмитрием Горбуновым о расширении Вселенной, гравитационных волнах и темной энергии

Особенность наблюдений за удаленными объектами в космосе состоит в том, что регистрируемый сегодня от таких объектов свет долго путешествовал по Вселенной и был испущен на самом деле очень давно. Таким образом, удаленные на космологически большие расстояния объекты — это объекты, существовавшие очень давно и испустившие регистрируемый нами свет очень-очень рано. Самый ранний сигнал, который мы знаем и хорошо изучили, — знаменитое микроволновое реликтовое излучение — был испущен в эпоху образования водорода, когда не было никаких галактик и звезд, Вселенная была в миллиард раз более плотной, а фотоны в тысячу раз более «горячими», чем сегодня. Пока эти фотоны распространялись по Вселенной, она расширялась. Изучая микроволновое изучение, можно получить информацию об особенностях расширения Вселенной, ее составе и внутренней структуре.

Анализ современных космологических данных соотносится с представлением, что наше пространство плоское и бесконечное. В этом случае «за горизонтом» лежит бесконечный мир, однако «увидеть» его или его части нам не суждено. Если представить, что пространство все-таки «немножко» кривое, то современные наблюдения говорят, что радиус пространственной кривизны не менее чем в десять раз превышает размер видимой части Вселенной.

Последнее утверждение можно проиллюстрировать на примере муравья на поверхности воздушного шарика: размер видимой им части поверхности шарика в десять раз меньше радиуса шарика. Ясно, что для всех практических приложений поверхность шарика можно считать плоской.

Возвращаясь к нашей Вселенной, отметим, что если в самой ранней Вселенной реализовалась инфляционная стадия (почти экспоненциальное раздувание Вселенной), то, даже если пространство искривлено, радиус кривизны экспоненциально большой, а «за горизонтом» все «в среднем» выглядит так же, как и у нас: то же микроволновое излучение, те же звезды и галактики.