Валентин Урбан: aby se napít, známky a extáze Голосов: 1 Адрес блога: http://dubva1.livejournal.com/ Добавлен: 2008-08-04 10:21:30 блограйдером pinker

Измеряя Вселенную

2011-11-26 19:19:02 (читать в оригинале)

Вселенная возможно окажется намного больше, чем ее видимая часть – по неким данным, приблизительно в 250 раз.







Просто увидеть, что когда мы вглядываемся в звездное небо, даже с самой сильной аппаратурой, мы способны оглядеть ее только на таком расстоянии, которое свет способен преодолеть с момента возникновения Вселенной. По другому говоря, приблизительно на 14 миллиардов. световых лет. По сути, все несколько труднее. Так как Вселенная расширяется, и скорость этого расширения все наращивается, самые далекие из видимых нам объектов размещены намного далее этой границы.


Например, фотонам древнего реликтового излучения пригодится уже 45 миллиардов. лет, чтоб добраться до нас из той области, где они находятся на данный момент. Выходит, что в поперечнике видимая Вселенная добивается уже приблизительно 90 миллиардов. световых лет. Это большая цифра, но мир наверное еще намного больше – вопрос только в том, как. Увлекательный анализ этого вопроса представили не так давно оксфордские ученые во главе с Михраном Варданяном (Mihran Vardanyan).


Естественно, никаких конкретных измерений реального размера Вселенной провести нереально, но космологи выстраивают разные модели и глядят, как изготовленные на их базе выводы согласуются с известной картиной мира. Разные расчеты исходят из различного набора причин и по-разному оценивают неведомые пока величины – такие, как форма и кривизна Вселенной (малость подробнее этот интересный вопрос мы разбирали в заметках «Плоский мир» и «Бублик мира»).


По различным воззрениям, Вселенная может быть плоской, иметь открытую структуру либо закрытую. В первых 2-ух случаях размеры ее нескончаемы в полном смысле этого слова. Но если она закрыта – скажем, имеет форму сферы либо тора – то вопрос о ее конечных размерах полностью уместен.


За последние годы предложено много достаточно смышленых решений этого вопроса. К примеру, отыскать как можно более дальний объект известного размера и сопоставить с его видимыми размерами: если он окажется крупнее, Вселенная имеет закрытую структуру, если меньше – открытую, если ровно подходящую – то она плоская. Поразительно, но нам известны подходящие на эту роль объекты.


Речь о барионных акустических осцилляциях, существование которых еще в 1960-х предсказал академик Сахаров. Они представляют собой акустические колебания, возникавшие в первичной плазме, когда Вселенной было около сотки тыщ лет от роду, и следы их можно выявить в флуктуациях температуры реликтового излучения. Еще одним «стандартом» для этой цели может выступить светимость сверхновых типа Ia в самых удаленных галактиках. Но когда ученые проводят расчеты с внедрением акустических осцилляций либо сверхновых, им никак не удается согласовать приобретенные результаты. Различные работы приводят к различным формам Вселенной и разной ее кривизне.


Только сейчас Михран Варданян с сотрудниками предложили метод «усреднить» результаты при помощи достаточно утонченных математических подходов. Главное – заместо того, чтоб подбирать хитрецкую модель, очень подходящую под имеющиеся данные, ученые подошли к дилемме с другой стороны: исходя из скопленных данных, какова возможность верности имеющейся модели?


Объяснить ситуацию можно на примере эволюции представлений о строении Галлактики. Поначалу торжествовала геоцентрическая модель, в какой все объекты крутятся вокруг Земли. Но по мере скопления все более четких данных их все сложнее было согласовать с этими взорами. Появились очень утонченные подходы, включая эпициклы. Сейчас мы знаем, что эти решения были неверны – но, может быть, в такие же точно лишние «дебри» залезают и космологи, пытаясь выстроить модель структуры Вселенной, но не видя чего-то головного в ней.


Применив новый подход к разным космологическим моделям, Варданян и его коллеги пришли к ряду достаточно серьезных ограничений, накладываемых на размеры и кривизну Вселенной. Намного более серьезных, ежели при других подходах. По их данным, кривизна должна быть или нулевой (плоская Вселенная), или очень близка к нулю, при этом тогда в поперечнике ее размеры должны составлять минимум 250 сфер Хаббла - другими словами, размеров видимой Вселенной.


По публикации MIT Technology Review / The Physics arXiv Blog