§15.Будова Всесвіту
7. Моделі Всесвіту
Для побудови моделі Всесвіту необхідно дати відповідь на таке запитання: “Чи має Всесвіт якусь межу у просторі?”. Нескінченний і безмежний у просторі та часі Всесвіт привертає до себе увагу тим, що він не має країв і містить нескінченну кількість зір та галактик. Але в такому вічному та безмежному Всесвіті виникають суперечності, які в астрономії називають космологічними парадоксами. Існують три космологічні парадокси:фотометричний, гравітаційний та “теплої смерті” Всесвіту.
Ми
Космологічні парадокси – суперечності, які виникають у вічному та безмежному Всесвіті
Рис. 15.10. Коло може служити моделлю безмежного одновимірного світу, який має скінченну довжину. У такому просторі можна зробити
Рис. 15.11. Сфера може бути моделлю двовимірного безмежного світу, який має скінченну площу. У такому просторі теж можна здійснити кругосвітню подорож – так Магеллан довів, що поверхня Землі не має межі
Вивчають у початковій школі. Але треба пам’ятати: над нічною поверхнею Землі світить безліч зір безмежного Всесвіту, які випромінюють нескінченну кількість енергії, тому освітлення від зір і галактик має бути не меншим за освітлення, яке створює Сонце. Але з власного досвіду ми бачимо, що вночі небо набагато темніше, ніж удень. Математики запропонували таку модель Всесвіту, у якій можна спростувати фотометричний парадокс. Всесвіт може бути безмежним, але скінченним. В одновимірному просторі такий безмежний скінченний світ – це звичайне коло або будь-яка інша замкнена крива (рис. 15.10). Зачинений двовимірний простір – поверхня сфери, яка не має межі, але площа поверхні-сфери є скінченною величиною (рис. 15.11).
Ми живемо у тривимірному просторі, і важко уявити собі такий закритий Всесвіт, який не має межі, але має скінченний об’єм і, отже, обмежену кількість зір і галактик. У такому Всесвіті немає центра, всі точки в ньому рівноправні й у всіх напрямках простір однорідний. На практиці важко перевірити, у якому просторі мешкають якісь істоти, і дізнатися, чи є простір скінченним. Якщо простір закритий, то мандрівник, подорожуючи в одному напрямку, може зробити кругосвітню мандрівку й повернутися в точку старту. В історії земної цивілізації першу таку подорож здійснив Магеллан (1480-1521), який довів, що поверхня Землі є закритим двовимірним простором.
У тривимірному Всесвіті космонавти ніколи не зможуть завершити таку навколосвітню мандрівку, тому перевірку можна зробити тільки за допомогою теоретичних міркувань, які ми розглянемо в наступному параграфі.
Висновки
Всесвіт має складну комірчасту структуру, у якій відбувається гравітаційна взаємодія всіх космічних тіл. Навколо зір обертаються інші зорі й планети. Крім того, зорі утворюють величезні скупчення, які налічують сотні тисяч і мільйони об’єктів. У спільному полі тяжіння галактик розташовуються уже сотні мільярдів зір, які обертаються навколо спільного центра. Галактики теж утворюють окремі скупчення, які розміщені у великому масштабі не хаотично, а утворюють дуже дивні структури, що нагадують величезні сітки з волокон. Ми живемо у Всесвіті, який розширюється у безмежному просторі.
(2 votes, average: 3,50 out of 5)