Человека всегда манил горизонт: что скрывалось за лазурной морской пучиной? – так были открыты новые материки. Сокрыто ли что-то в синеве неба и за облаками? И так человек взлетел ввысь. Что находится за границей Солнечной системы? «Вояджеры» вырвались в межзвёздное пространство. Едва успев осмотреться в окрестностях своей родной звезды, астрономы пытливо всматриваются не только в красоты нашей галактики, но и любуются другими аналогичными созданиями, а сила телескопов позволяет заглянуть на миллионы световых лет. И, конечно же, человеку интересно – есть ли у Вселенной граница, как она выглядит, что за ней находится, возможно ли вообще её пересечь и из чего она состоит...

Казалось бы, всё имеет когда-то и где-то конец, поэтому Вселенная не должна быть исключением. Однако Исаак Ньютон и Иммануил Кант считали, что Вселенная статична и однородна, что она не имеет границ и заполняет собой всё и вся. Она никогда не рождалась и никогда не умрёт – она существовала и будет существовать вечно. Однако тут есть пара фактов, которые доказывают, что Вселенная не статична: в ней было бы бесконечное количество звезд, суммарная яркость которых ослепила бы в итоге всех нас, а также бесконечное число небесных объектов настолько бы увеличило силы гравитации, что всё бы слепилось в один большой ком, произошёл бы коллапс, и Вселенная бы погибла.


«Шах и мат» модели статичной Вселенной поставил Эдвин Хаббл, когда доказал, что галактики постоянно «разбегаются» друг от друга, и Вселенная расширяется. Ещё одним доказательством расширения Вселенной является обнаруженное реликтовое излучение – космическое сверхвысокочастотное фоновое тепловое излучение, равномерно заполняющее всю Вселенную, - это отголосок Большого Взрыва, в момент которого Вселенная была сжата в одной сверхплотной точке, а вся материя была разогрета до невероятно высоких температур. Но если она расширяется, то куда и в чём?


Альберт Эйнштейн предположил, что Вселенная конечна во времени и пространстве. Он также учитывал сомнения Ньютона насчёт того, что, если она конечна, то всё вещество силой гравитации рано или поздно будет стянуто, и Вселенная сколлапсирует, поэтому Эйнштейн ввёл новое понятие космологической постоянной, которая компенсирует гравитационное притяжение объектов. В представлении родителя «Теории Относительности» Вселенная похожа на огромный шар, подобно планетам и звёздам. Он считал, что «шар» Вселенной статичен, как наша Земля, но границ всё же нет – ведь сколько по Земле не броди, всё равно вернёшься туда, откуда пришёл. И это была ошибка великого гения! Когда Эдвин Хаббл доказал, что галактики «разбегаются», Альберт Эйнштейн признал свой неверный вывод и согласился с тем, что Вселенная не является статичной, а постоянно раздувается с ускорением, подобно мыльному пузырю.


Что же станет с нашим «мыльным пузырём»? Ведь мы знаем, что если пытаться надувать мыльный пузырь всё больше и больше, то в конце концов он лопнет. Не случится ли того же самого и с нашей Вселенной? Альберт Эйнштейн также предположил, что границы нашей Вселенной сотканы из пространственно-временного полотна. И тут на арену выходят ещё две интересных героини – тёмная энергия и тёмная материя.


Фриц Цвикки предсказал существование тёмной материи ещё в 1932 году, а доказано её существование было намного позже – в 1975. Именно её существование показало нам, как мало мы знаем о строении Вселенной. Масса тёмной материи примерно в 6 раз больше, чем масса той материи, которая доступна нашим глазам для наблюдения. Мы не знаем, из чего она состоит, но, несмотря на своё мрачноватое название, тёмная материя обладает созидательной силой – именно благодаря ней образовалось всё, что мы знаем – галактики, звёзды, планеты, так как она участвует в гравитационном взаимодействии. Некоторые учёные полагают, что тёмная материя – это и есть сама гравитация. А вот противостоит ей тёмная энергия, которая так и норовит всё «растащить» - это именно она «расталкивает» материю друг от друга, заставляет галактики «разлетаться» и участвует в расширении Вселенной. Сейчас силы тёмной материи и тёмной энергии примерно равны, но когда тёмная энергия начнёт доминировать, материя не сможет уже взаимодействовать с собой из-за отталкивания, и светлой Вселенной придёт конец в итоге большого разрыва. В противном случае, если разрыва не произойдёт, все объекты настолько далеко от нас разбегутся, что мы не увидим даже их свет (если они, к тому времени, не погаснут вовсе).

Где же граница Вселенной? Пока мы можем говорить только о наблюдаемой Вселенной. Свет от Солнца доходит до Земли через 8 минут, преодолев расстояние в 150 млн км. Мы видим его таким, каким оно было 8 млн лет назад. Если мы посмотрим на звезду Прокисма Центавра невооружённым глазом, то мы увидим её именно такой, какой она была 4,5 года назад, так как находится она на расстоянии 4,5 световых годов. То есть, глядя на объекты, мы видим не их настоящее состояние, а их прошлое. Чем дальше объект находится от наблюдателя, тем в более далёкое прошлое смотрит этот наблюдатель. Например, если посмотреть на галактику Андромеды, то мы увидим, какой она была 2,5 млн лет назад. Вселенная имеет возраст, а значит и предел наблюдения - с момента рождения Вселенной никакой фотон не успел бы пройти расстояние большее, чем 13,75 млрд световых лет. Это наше привычное понимание границ Вселенной.

Ничто не может быть быстрее скорости света. Но если брать в расчёт все факты Вселенной, то можно найти скорость, превышающую световую, и она даже не будет противоречить Теории Относительности. Если мы будем учитывать не скорость тел, а скорость расширения самого космического пространства, то она может даже превысить световую. Именно поэтому горизонт, находящийся от нас на расстоянии 13, 7 млрд световых лет – не предел! На самом деле горизонт наблюдаемой Вселенной – это горизонт частиц.

Горизонт частиц – это граница, отделяющая область пространства, доступную наблюдателю: пока фотон дойдёт до наблюдателя, объект, скажем, звезда, которая его испустила, будет от нас уже в 45,7 миллиардах св. лет – вот она, наблюдаемая Вселенная! Таким образом, видимый размер – это радиус Хаббла (13, 7 млрд световых лет), а реальный наблюдаемый горизонт – это горизонт частиц на расстоянии 45, 7 млрд. световых лет.


А вот что же за этим горизонтом частиц? Ведь эта граница установлена на основе предельных возможностей нашей техники, и не исключено, что именно в 45,7 млрд св.лет находится тот самый край Вселенной. Сейчас есть много версий: кто-то думает, что наша Вселенная не одна и таких «пузырей» - великое множество (теория Мультивселенной), и вход в эти другие миры нам ещё предстоит найти. Другая версия говорит о том, что наша Вселенная – всего лишь частица другой. А кто-то утверждает, что в нашей Вселенной может быть сокрыто множество других измерений, свернутых, спрятанных от наших глаз. И самый интересный вопрос – если Вселенная находилась в момент своего рождения в плотно сжатой точки (сингулярности), то что заставило её «взорваться», почему она взорвалась и где вообще эта точка находилась? Не внутри ли матрицы, огромного организма и даже компьютера?

На все эти вопросы современная наука не даёт пока ответов. Возможно, мы ещё не готовы к тому, чтобы «открыть Америку» - какую-то новую Вселенную, или забраться за границу своей – слишком далеко мы хотим заглянуть, будучи ограниченными своими техническими возможностями.

А как вы думаете, что находится за границей Вселенной? И где была сингулярность? Внутри чего?Источник: "Аuriel Astro"