Конечна или бесконечна Вселенная?

Есть ли конец у Вселенной? Или нет? В научном мире существует множество гипотез и мнений на этот счет.

Согласно недавней теории российских ученых, во Вселенной с границами не существует темной энергии. Но что же тогда находится за пределами космоса и как при таких условиях может выглядеть граница конца Вселенной?

Долгое время считалось, что космическое пространство заполнено обычной материей - звездами, планетами, астероидами, кометами и сильно разреженным межгалактическим газом. Однако в этом случае ускоренное расширение, обнаруженное в 20 веке, противоречит закону гравитации, согласно которому тела притягиваются друг к другу. Гравитационные силы замедлили бы расширение Вселенной, но никак не ускорили бы его.

Тогда возникла гипотеза, что Вселенная в основном заполнена не обычной материей, а некой "темной энергией", которая обладает особыми свойствами. Считается, что она обладает отрицательным давлением. Однако никто не знает, что это такое и как оно работает, но, согласно одной из теорий, 70% Вселенной состоит из этой темной энергии.

Несмотря на то, что ведутся споры о ее наличии, некоторые теории конца Вселенной прямо или косвенно затрагивают идею существования такой материи.

Мы предлагаем для ознакомления как противоположные по данному вопросу научные теории, так и не затрагивающие его вовсе, стремясь как можно рациональнее ответить на вопрос: есть ли у нашей Вселенной конец или нет?

Вселенная не имеет конца, но будет расширяться

Согласно гипотезе, выдвинутой учеными из Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта, расположенного в Калининграде, Вселенная имеет границы, но при этом в ней отсутствует та самая темная энергия, о которой говорилось выше.

Однако эта теория, хотя и "сдерживает" весь космос в определенных рамках, не дает точного ответа на вопрос, как выглядит конец Вселенной при условии ее продолжающегося расширения.

"То, что наша Вселенная расширяется, было открыто почти сто лет назад, но как именно это происходит, ученые поняли только в 90-х годах прошлого века, когда появились мощные телескопы (в том числе орбитальные) и началась эра точной космологии.

В ходе наблюдений и анализа полученных данных выяснилось, что Вселенная не просто расширяется, а расширяется с ускорением, которое началось через три-четыре миллиарда лет после рождения Вселенной", - говорится в научном материале. Отечественные специалисты убеждены, что именно ускорение расширения является тем маркером, по которому можно понять существование предела Вселенной.

Их гипотеза основана на том, что вместо темной энергии во Вселенной действует эффект, похожий на эффект Казимира, если представить, что у Вселенной есть конец, возможные границы в виде своеобразных стен. Именно на эти стены распространяется эффект.

Эффект Казимира - это взаимное притяжение проводящих незаряженных тел (например, пластин, расположенных близко друг к другу) под действием квантовых флуктуаций в вакууме. Грубо говоря, речь идет о флуктуациях вакуума из-за создания и исчезновения в нем виртуальных частиц.

Чем ближе тела, тем активнее подавляется производство частиц между ними. В результате давление между телами становится меньше, чем давление на них извне, где рождение фотонов ничем не ограничено. Так работает притяжение.

Подобный эффект, по мнению ученых из Калининграда, наблюдается и во Вселенной - между ее границами, с обратной стороны которых описанное давление частиц отсутствует. Давление на границы с нашей стороны, то есть изнутри, заставляет Вселенную расширяться с ускорением.

Мыльный пузырь, который может лопнуть

Концепцию, весьма близкую к концепции прибалтийских ученых, предлагает их коллега из Калифорнийского университета Андреас Альбрехт. Он также считает, что конец Вселенной существует, несмотря на ее продолжающееся расширение. Однако Альбрехт принадлежит к тому крылу ученых, которые склонны считать, что расширение в конце концов прекратится.

Кроме того, в своих работах он высказывает мнение, что, достигнув своего максимума, конечная Вселенная будет немного больше того пространства, которое мы видим сейчас. В числовом выражении это всего лишь 20% от нынешнего состояния. Причем зарубежный специалист не отказывается от гипотетической темной энергии в своих выводах.

Для доступности своей теории он предлагает изобразить Вселенную в виде мыльного пузыря, который всегда имеет конечный размер. Однако, будучи ученым, Альбрехт не решается назвать, где находится конец Вселенной и что дальше за ее границами, справедливо оперируя недостатком данных.

Волновая теория конца Вселенной

Трудно упрекнуть Альбрехта в отсутствии данных. Это объясняется таким свойством космоса, как космическое фоновое излучение, образовавшееся с самыми первыми атомами, согласно теории Большого взрыва.

Оно не позволяет ученым изучать далекие галактики и их звезды, являясь естественным барьером в их развитии и возможностью заглянуть за край конца Вселенной, если он, конечно, существует.

Но в то же время реликтовое излучение позволяет специалистам рассмотреть волновой спектр космоса. Исследования в этой области привели ученых к гипотезе, что если Вселенная действительно бесконечна, то она должна содержать волны самой разной длины.

Однако за девять лет своей работы WMAP, запущенный NASA как раз для изучения космического микроволнового фонового излучения, не обнаружил ни одной крупной волны. Оказалось, что космическое пространство имеет узкий спектр волн, а это значит, что конец Вселенной существует.

Однако до сих пор астрофизики не смогли определить точную форму и границы Вселенной. Однако все те же волны в космосе, а точнее их колебания, могут помочь в этом исследовании.

Благодаря их различным видам, возникающим в пространстве, можно определить, что находится в конце Вселенной, какой она формы и какие границы имеет. Остается только ждать, ведь такие исследования часто длятся годами.