25 Апреля 2018

Вселенная намного больше, чем нам кажется

Опубликовал Н.А. Рыков

Земля.  Вы живете здесь, где-то на этой планете, и все, что вы когда-либо знали, находится тут же, но вы никогда не задумывались, насколько мала Земля по сравнению со шкалой всей Вселенной?

Начнем с отдаления туда, где мы можем увидеть нашего ближайшего космического соседа - Луну.  Вы, возможно, думаете, что Луна расположена очень близко к Земле, поскольку она доминирует над нашим ночным небом.  Но на самом деле Луна не так близка к нашей планете как кажется, она на самом деле примерно на расстоянии 384 400 километров от вас сейчас.  Вы могли бы разместить еще 30 планет Земля между этими расстояниями, и если бы вы каким-то образом смогли ехать в автомобиле со стабильной скоростью в 100 км / ч, вам понадобилось бы около 160 дней для полного пробега.  Несмотря на это невероятное расстояние, 12 человек всё-таки ступили на поверхность этой планеты, знаменуя самое далёкое расстояние, на котором человек был когда-либо от Земли и одним из величайших достижений человечества.  Если бы вы хотели пообщаться с кем-то дома, то вашему сообщению понадобится около 2 1/2 секунд, чтобы путешествовать между вами и ними, так как это скорость движения света.

Поговорим о других планетах.  Например, с поверхности Марса, Земля будет видна как крошечная точка.  Приблизительно, Марс расположен на невероятных 225 миллионах километров от Земли, но это расстояние может достигать и 401 миллионов километров.  Это означает, что когда человечество, наконец, приблизится к посадке человека на эту планету, этот человек будет в 986 раз дальше от Земли, чем астронавты, приземлившиеся на Луне.  Кроме того, временная задержка отправки сообщения с Марса на Землю не составляет всего двух с половиной секунд, это больше похоже на 20 минут в каждом направлении. Поэтому мгновенной связи в случае чрезвычайной ситуации обеспечить не выйдет.

Когда мы уменьшаем масштаб еще больше, мы сможем найти космический зонд «Вояджер-1», который является самым дальним антропогенным объектом с Земли.  В настоящее время он находится в 138 AU от Земли.  AU означает астрономическую единицу, которая является расстоянием между Землей и Солнцем, что означает, что «Вояджер 1» в 138 раз дальше от нас, чем Солнце.  В какой-то момент своего долгого рейса «Вояджер 1» повернул свою камеру и сделал фотографию.  Сначала это может показаться чем-то совершенно непримечательным, но, на мой взгляд, это самая прекрасная фотография, когда-либо сделанная во всей истории человечества.  На этой фотографии мы видим небольшую точку.  Эта крошечная бледно-голубая точка - это Земля, и я не думаю, что кто-то когда-либо говорил что-то столь удивительное, как Карл Саган, когда он сказал: «Если вы посмотрите на нее, вы увидите точку. Вот здесь. Это дом.  На этом все, о чём вы когда-либо слышали, каждый человек, который когда-либо жил, прожил свою жизнь. Совокупность всех наших радостей и страданий. Тысячи уверенных религий, идеологий и экономических доктрин. Каждый охотник и каждый кормилец. Каждый трус. Каждый создатель и разрушитель цивилизаций. Каждый царь и каждый крестьянин. Каждая влюбленная пара. Каждый  ребенок, на которого возлагают надежды. Каждая мать и каждый отец. Каждый изобретатель и исследователь. Каждый учитель морали. Каждый коррумпированный политик. Каждый верховный лидер. Каждый святой и грешник в истории нашего вида жил там.

«Вояджер 1» в настоящее время путешествует со скоростью 17 километров в секунду, но даже с такой скоростью он не сможет вырваться из досягаемости нашей солнечной системы еще следующие 30 000 лет.  Как только мы выходим за пределы солнечной системы, мы попадаем в нашу межзвездную окрестность.  Здесь мы переходим к единицам измерения Lightyear, который является расстоянием, которое свет проходит за в полный год на Земле или около 9,461 триллиона километров.  Звезда Proxima Centauri, самая близкая к нам звезда, после Солнца конечно, но это все еще на расстоянии 4,24 световых лет от нас.  Чтобы представить это в перспективе, если бы «Вояджер 1» двигался по верному курсу,  для достижения этого потребовалось бы более 70 000 лет.  Другими словами, если вы едете в своем автомобиле со скоростью 100 километров в час, как в нашем предыдущем примере с Луной, это займет в шесть раз дольше времени, чем весь возраст существования Вселенной, просто чтобы добраться туда.

Когда мы отдаляемся ещё дальше, мы можем рассмотреть всю галактику под названием Млечный Путь.  В нашей Галактике насчитывается более 100 миллиардов звезд и более 100 миллиардов планет, но вы никогда не видели галактику ночью во всей красе.  Потому что 99% звезд, которые вы видите невооруженным глазом, ограничены маленькой крошечной областью.  Но даже эта массивная Галактика ничто по сравнению с остальной частью.

Отдалившись в разы дальше, мы попадаем в окрестную группу галактик.  Коллекция из 54 различных галактик, которые находится на расстоянии около 10 миллионов световых лет.  Но уменьшив масштаб еще больше, мы увидим Суперкластер Девы.  Из которых окрестная группа здесь - всего лишь крошечный сегмент.  Есть как минимум 100 других галактических групп, таких как наша собственная локальная группа.  И расстояние от одной стороны до другой - ошеломляющие 110 миллионов световых лет.  Но даже массивный Суперкластер Девы - это не что иное, как тихая и крошечная доля великого сверхскопления галактик Ланиакея.  Огромная структура, которая является домом для нашей галактики, а также 100 000 других галактик.  Расстояние от одной стороны до другой составляет 520 миллионов световых лет.  Но даже оттуда мы можем полностью отдалится к Метагалактике и увидеть, что даже Ланиакея - это всего лишь крошечная и незначительная часть всего. Метагалактика содержит всё, что мы знаем.  Она служит домом как минимум двум триллионам разных отдельных галактик, которые вместе взятые содержат больше звезд, чем Земля песчинок. Расстояние от Земли до любой стороны Метагалактики составляет 46,5 млрд световых лет.  Это означает, что вся ширина составляет 93 миллиарда световых лет.

Однако, возможно, еще более интересным является то, что лежит за пределами  Метагалактики.  Имейте в виду, что Метагалактика - это все, что мы можем видеть в настоящее время.  И вполне возможно, что остальная часть вселенной вне её намного больше и фантастичнее, чем мы можем себе представить.  Мы попросту не знаем, что еще там есть.  Поскольку свет из этих невероятно отдаленных мест еще не успел в истории вселенной добраться до нас, до Земли, и свет из некоторых мест может никогда не дойти до нас вообще.  Потому что некоторые части пространства, очень далекие от Земли, отдаляются от нас быстрее, чем скорость света.  Это означает, что свет из этих мест никогда не достигнет Земли, ни за какой промежуток времени.  Это означает, что даже если человечество будет существовать вечно, все еще будет неизвестное количество мест во Вселенной, о которых мы никогда не знаем и никогда не узнаем.  Поэтому несмотря на внушительные размеры, Метагалактика- это всего лишь крошечный фрагмент того, что мы можем видеть в настоящее время во всей вселенной.

Согласно Теории Космической Инфляции, предложенной доктором Аланом Гутом, космическая инфляция началась через секунду после Большого взрыва и с предположением, что размер Вселенной до начала инфляции был равен её возрасту.  Тогда это, по-видимому, говорит о том, что в настоящее время вся вселенная в 150 раз больше, чем Метагалактика.  Этот номер для справки выглядит так: 150 000 000 000 000 000 ... Но давайте опустим это число с множеством нулей на мгновение.  Это было бы одинаково, если бы вы думали, что вся Метагалатика, всё, что вы видели, было бы размером с лампочку. Представьте себе лампочку в центре Плутона, мы внутри этой лампочки и совершенно не подозреваем, что Плутон существовал за ее пределами.  И эта ситуация похожа на наш случай.  Мы все невероятно малы, но вам не стоит беспокоиться, ведь это означает, что у нас осталось ещё очень много мест, которые мы могли бы вместе открыть.