Нескінченність Всесвіту

З розвитком можливостей сучасної астрономії все частіше постає питання: чи існує нескінченність Всесвіту? Для відповіді на це питання візьмемо теорію відносності, де простір і час розглядаються як єдине утворення, так зване “простір – час”, в якому тимчасова координата грає настільки ж важливу роль, що і просторові координати. Тому, можна говорити тільки про кінцівки або нескінченності саме об’єднаного “простору – часу”. Але, це вже чотиривимірний світ, що володіє абсолютно особливими геометричними властивостями, що відрізняються від геометричних властивостей тривимірного світу, в якому ми живемо. І нескінченність або кінцівку чотиривимірного “простору – часу” ще нічого не говорить про просторову нескінченність Всесвіту.

З розвитком можливостей сучасної астрономії все частіше постає питання: чи існує нескінченність Всесвіту

Слід зазначити, що чотиривимірний “простір – час” відображає цілком певні властивості, залежності і закономірності реальної Всесвіту. А. Фрідман показав, що роздільна постановка питання про просторової і тимчасової нескінченність Всесвіту можлива не завжди, а тільки за певних умов. Цими умовами є: однорідність, т. Е. Рівномірність розподілу матерії у Всесвіті, і изотропность, т. Е. Однаковість властивостей по будь-яких напрямах. Тільки тоді єдине “простір – час” розщеплюється на “однорідне простір” і універсальне “світове час”.

Але, реальна Всесвіт значно складніше однорідних і ізотропних моделей Всесвітів. А це означає, що чотиривимірний світ відповідає тому реальному світу, в якому ми живемо, і на “простір” і “час” не розщеплюється.

Цікаво відзначити, що деякі області простору і справді можуть виявитися кінцевими в сенсі замкнутості. І не тільки простір Метагалактики, а й будь-якій області, в якій є досить потужні маси, викликають сильне викривлення, наприклад, простір квазарів. Але, це ще нічого не говорить про кінцівку або нескінченність Всесвіту як цілого.

Основу сучасних фізичних уявлень про Всесвіт становить спеціальна теорія відносності. Відповідно до неї просторові і тимчасові відносини між різними людьми, які нас реальними об’єктами не є абсолютними. Їх характер цілком залежить від стану руху даної системи. Так, в рухомій системі темп перебігу часу сповільнюється, а всі масштаби довжин скорочуються. І це скорочення тим сильніше, чим вище швидкість руху. Чи не є відносними також кінцівку і нескінченність Всесвіту?

Виявилося, що простір, яке звичайно в нерухомій системі відліку, в той же самий час може бути нескінченним щодо рухомій системи координат. Для пояснення цього, уявімо собі, що у нас є дуже довга, але все ж кінцева пряма лінія, і ми вимірюємо її за допомогою, наприклад, метра. Для спостерігача, що знаходиться в космічному кораблі, що мчить зі швидкістю, що наближається до швидкості світла, наш еталонний метр буде стягуватися в точку. А так як точок навіть на кінцевій прямій розташовується безліч, то для спостерігача в кораблі пряма зробиться нескінченно довгою. Приблизно, те ж саме станеться і в відношенні масштабів площ і обсягів. Отже, кінцеві області простору можуть стати в рухомій системі відліку нескінченними.

У рухомих системах не тільки скорочуються масштаби, а й уповільнюється протягом часу. Тому, тривалість існування деякого об’єкту, кінцева по відношенню до нерухомої системі координат, може виявитися нескінченної тривалої в рухомій системі відліку.

Таким чином, кінцівку і нескінченність Всесвіту і часу є відносними. Крім цього, будь-яке твердження тільки тоді має фізичний сенс, коли воно не залежить від вибору системи відліку. У нашому випадку, як би не змінювався спосіб опису, фізичний зміст досліджуваних явищ повинно залишатися незмінним, тобто інваріантним.

Звідси випливає, що ні нескінченність Всесвіту в просторі, ні нескінченність її в часі вимогу інваріантності не задовольняють. Тому, мабуть, сама постановка питання про нескінченність Всесвіту в цілому (в просторі і в часі) при сучасному розумінні нескінченності позбавлена ​​фізичного змісту.

Не можна також забувати про нескінченну різноманітність властивостей Всесвіту. Адже Всесвіт – це перш за все процес, характерними особливостями якого є безперервний рух і безперестанні переходи матерії з одного стану в інший. Тому нескінченність Всесвіту – це і нескінченну різноманітність форм руху, видів матерії, фізичних процесів, взаємозв’язків і взаємодій і навіть властивостей об’єктів.

...
ПОДІЛИТИСЯ: