จักรวาลไม่มีที่สิ้นสุดหมายความว่าอย่างไร?

espacio ภายนอก

อนันต์เป็นแนวคิดทางคณิตศาสตร์ที่อ้างถึงปริมาณไม่จำกัดภายในขนาด จากมุมมองของมนุษย์ เป็นไปไม่ได้ที่จะตั้งครรภ์ มีการพูดถึงอยู่เสมอ จักรวาลอนันต์ แต่มันเป็นสิ่งที่เข้าใจยาก ทุกครั้งที่เราตอบคำถามเกี่ยวกับจักรวาล คำถามใหม่ๆ นับร้อยก็เกิดขึ้น จักรวาลไม่มีที่สิ้นสุดหรือมีจุดสิ้นสุด? คำถามนี้ซึ่งผสมผสานดาราศาสตร์และปรัชญาเข้าด้วยกัน ไม่ต้องสงสัยเลยว่าเป็นคำถามสำคัญของวิทยาศาสตร์ เมื่อพบคำตอบสำหรับคำถามนี้แล้วทุกอย่างจะเปลี่ยนไป มันไม่มีที่สิ้นสุดและผลกระทบของมันจะน่าทึ่งและน่าสะพรึงกลัวในเวลาเดียวกัน

ในบทความนี้ เราจะบอกคุณเกี่ยวกับจักรวาลอันไม่มีที่สิ้นสุด ทฤษฎีที่มีอยู่ และอื่นๆ อีกมากมาย

จักรวาลไม่มีที่สิ้นสุดใช่ไหม?

คือจักรวาลอันไม่มีที่สิ้นสุด

หลักฐานทั้งหมดในปัจจุบันแสดงให้เห็นว่าจักรวาลไม่มีขอบเขต กล่าวอีกนัยหนึ่ง โดยหลักการแล้ว จักรวาลไม่มีที่สิ้นสุด เรารู้หลายสิ่งหลายอย่างเกี่ยวกับจักรวาล เราจะรู้มากขึ้นในอนาคต แต่เราเป็น เราเป็น และเราจะถูกจำกัดด้วยด้านหนึ่ง นั่นคือความเร็วแสง ดังที่ไอน์สไตน์กล่าวไว้ในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของเขาว่า ค่าคงที่เดียวในจักรวาลคือความเร็วแสงซึ่งก็คือ 300.000 กิโลเมตรต่อวินาที

เรายังรู้ด้วยว่าจักรวาลถือกำเนิดขึ้นในบิ๊กแบงเมื่อ 13.800 พันล้านปีก่อน ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของการขยายตัวของจักรวาลออกจากภาวะเอกฐานของกาลอวกาศ ตั้งแต่นั้นมา เรารู้ว่ามันกำลังขยายตัวและเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว ในความเป็นจริง, มันขยายตัวด้วยอัตรา 70 กิโลเมตรต่อวินาที ทุกๆ 3,26 ล้านปีแสงเพิ่มเติม

แต่ปัญหาที่เราเจอเมื่อเราพยายามพิจารณาว่าจักรวาลมีขีดจำกัดคืออะไร? นั่นคือเมื่อเราพยายามพิจารณาว่ามันไม่มีที่สิ้นสุดหรือไม่ เราถูกจำกัดด้วยระยะเวลาที่แสงต้องเดินทางนับตั้งแต่จักรวาลถือกำเนิดขึ้นมา

ไกลที่สุดเท่าที่เราสามารถมองเห็นได้ในอวกาศคือ 13.800 พันล้านปีแสง ดี, ในทางเทคนิคแล้ว 13.799.620.000 ล้านปีแสง เพราะในช่วง 380.000 ปีแรกของชีวิตของจักรวาลพลังงานสูงมากจนอะตอมไม่สามารถก่อตัวได้ ดังนั้นอนุภาคย่อยของอะตอมจึงเป็นอิสระ จึงก่อตัวขึ้นเพื่อปิดกั้นโฟตอน ความจริงก็คือแสงไม่ได้เกิดขึ้นจริงๆ จนกระทั่ง 380.000 ปีหลังบิ๊กแบง

นั่นคือขีดจำกัดของเรา เราไม่สามารถมองเห็นไกลออกไปได้ เนื่องจากเราไม่สามารถมองเห็นได้อีกต่อไป เราจึงไม่มีทางรู้ได้ว่าจักรวาลมีขอบจริงๆ หรือในทางกลับกัน ว่ามันไม่มีที่สิ้นสุดหรือไม่ ดังนั้นวิธีเดียวที่จะตัดสินว่าจักรวาลเป็นนิรันดร์หรือมีขอบเขตจำกัดคืออาศัยการคำนวณทางคณิตศาสตร์และการทำนายทางดาราศาสตร์

เรขาคณิตของจักรวาลและความเป็นนิรันดร์ของมัน

ความกว้างใหญ่ของพื้นที่

วิธีหลักวิธีหนึ่งที่จะบอกว่าจักรวาลไม่มีที่สิ้นสุดคือการกำหนดรูปร่างของมัน เป็นงานที่ซับซ้อนอย่างไม่น่าเชื่อ แต่การวัดและการทำนายทางคณิตศาสตร์กำหนดว่าจักรวาลมีรูปทรงเรขาคณิตที่เป็นไปได้เพียงสี่รูปแบบเท่านั้น: แบบยุคลิด (แบน) ทรงกลม ไฮเปอร์โบลิก (แบนแต่โค้ง) หรือวงแหวน (เช่น โดนัท)

ในที่สุดเราก็ละทิ้งวงแหวนโทรอยด์แบบเปิด เนื่องจากการมีอยู่ของความโค้งที่แตกต่างกันสองแบบ (ตามยาวและตามขวาง) จะทำให้การเดินทางของแสงในอวกาศแตกต่างกัน สิ่งนี้ฝ่าฝืนหลักการทางจักรวาลวิทยาซึ่งบอกเราว่าเอกภพเป็นแบบไอโซโทรปิก กล่าวคือ คุณสมบัติทางกายภาพไม่ได้ขึ้นอยู่กับทิศทางที่พวกมันถูกตรวจสอบ

ดังนั้นเราจึงเหลือรูปร่างที่เป็นไปได้สามแบบ: แบน ทรงกลม หรือไฮเปอร์โบลิก สมมติฐานทรงกลมบอกเป็นนัยว่าจักรวาลปิด นั่นคือมันมีจำนวนจำกัด ถ้าจักรวาลเป็นทรงกลม มันก็ไม่สามารถไม่มีที่สิ้นสุดได้. ข้อสันนิษฐานเกี่ยวกับรูปร่างแบนและรูปร่างไฮเปอร์โบลิก เนื่องจากทั้งสองถือว่าจักรวาลเปิด บ่งบอกว่าจักรวาลไม่มีที่สิ้นสุด

ในแง่นี้ การกำหนดรูปร่างของจักรวาลบอกเราว่าจักรวาลไม่มีที่สิ้นสุดหรือไม่ เรารู้เรขาคณิตของมันได้ไหม? ใช่ อย่างน้อยก็ประมาณนี้ การวิเคราะห์พื้นหลังไมโครเวฟของจักรวาล นี่คือรังสีที่เหลือจากบิ๊กแบง พวกมันเป็นแสงสะท้อนแรกที่ปรากฏในจักรวาล 380.000 ปีหลังจากการกำเนิดของมัน เป็นรังสีที่เดินทางไกลเข้ามาหาเรา

ดังนั้นจึงเป็นรังสีพื้นหลังของจักรวาลที่รู้สึกถึงผลกระทบของความโค้ง (หรือไม่โค้ง) ของจักรวาลมากที่สุด ถ้าเอกภพแบน ความโค้งจะเป็น 0 ถ้าเอกภพมีลักษณะทรงกลม ความโค้งของมันจะเป็นค่าบวก (มากกว่า 0) และถ้าเป็นแบบไฮเปอร์โบลิก ความโค้งของมันจะเป็นลบ (น้อยกว่า 0)

ในกรณีนี้ สิ่งที่เราทำคือคำนวณความบิดเบี้ยวที่รังสีพื้นหลังของจักรวาลได้รับตลอดการเดินทางจากจุดกำเนิดของจักรวาล เราเปรียบเทียบขนาดโดยประมาณของจุดไมโครเวฟพื้นหลังคอสมิกกับขนาดของมวลที่เราเห็นจริง หากความโค้งเป็นบวก (เรขาคณิตทรงกลม) เราจะเห็นจุดที่มีขนาดใหญ่กว่าการประมาณค่าของแบบจำลองทางคณิตศาสตร์

หากความโค้งเป็นลบ (เรขาคณิตไฮเปอร์โบลิก) เราจะเห็นว่าจุดนั้นเล็กกว่าการประมาณค่าของแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ หากไม่มีความโค้ง (เรขาคณิตแบน) เราจะเห็นจุดที่มีขนาดเท่ากันซึ่งประเมินโดยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์

เราเห็นอะไร? ไม่มีการบิดเบือน หรืออย่างน้อยความโค้งของเราก็ใกล้กับ 0 มาก เรขาคณิตของจักรวาลดูเหมือนจะแบน ถ้าจักรวาลแบน แสดงว่าเปิดอยู่ ถ้ามันเปิด มันก็ไม่มีที่สิ้นสุด

รูปทรงเรขาคณิตที่เห็นได้ชัดว่าแบนราบ บวกกับความจริงที่ว่าพลังงานมืดไม่ได้เจือจางในอวกาศไม่ว่าจักรวาลจะขยายตัวออกไปเท่าใด ดูเหมือนว่าจะบ่งบอกว่าจักรวาลนั้นไม่มีที่สิ้นสุดจริงๆ มันไม่มีขีดจำกัด คุณจะค้นพบกาแลคซีใหม่และดาวดวงใหม่ทุกครั้งที่คุณเดินทางผ่านมัน คุณจะไม่มีวันพบขีดจำกัดหรือกลับไปยังที่เดิม จักรวาลเป็นนิรันดร์

จักรวาลไม่มีที่สิ้นสุดจริงหรือ?

จักรวาลอนันต์

แม้ว่าการศึกษาเรขาคณิตของจักรวาลและพลังงานมืดดูเหมือนจะชี้ให้เห็นว่าจักรวาลนั้นไม่มีที่สิ้นสุดจริงๆ แต่เราไม่สามารถแน่ใจได้ โดยพื้นฐานแล้วเป็นเพราะ เราไม่สามารถแน่ใจได้ 100% ว่าจักรวาลแบน

เรารู้ว่ามันมีความโค้งประมาณ 0 แต่เราไม่แน่ใจทั้งหมด การคำนวณไม่สามารถแม่นยำได้อย่างสมบูรณ์ ดังนั้นจึงอาจมีความโค้งเชิงบวกเล็กน้อยซึ่งเราไม่สามารถวัดได้ (หากเป็นลบก็ไม่สำคัญ เพราะมันจะเป็นไฮเพอร์โบลิกและยังคงเป็นอนันต์)

จักรวาลแบนหรือทรงกลมเล็กน้อย แต่ถ้ามันเป็นทรงกลมเล็กน้อย นั่นก็หมายความว่าจักรวาลจะเป็นทรงกลมปิด ดังนั้นนี่จะทำให้จักรวาลเป็นสถานที่ที่มีขอบเขตจำกัด เราอาจไม่สามารถวัดความโค้งของมันได้อย่างแม่นยำ เราคงจะตาบอดไปเลยถ้าเราไม่รู้ว่ามันเริ่มต้นจากศูนย์จริงๆ หรือไม่. ความแตกต่างเชิงตัวเลขเล็กๆ น้อยๆ นี้จะนำเราจากแนวคิดเรื่องจักรวาลที่ไม่มีที่สิ้นสุดไปสู่จักรวาลที่มีขอบเขตจำกัด ไม่ต้องพูดถึงว่าเรายังไม่ทราบขนาดที่แท้จริงของจักรวาล เราถูกจำกัดด้วยส่วนต่าง ๆ ของจักรวาลที่แสงช่วยให้เรามองเห็น

ฉันหวังว่าด้วยข้อมูลนี้ คุณจะได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับจักรวาลอันไม่มีที่สิ้นสุด และไม่ว่ามันจะเป็นจริงหรือไม่ก็ตาม


แสดงความคิดเห็นของคุณ

อีเมล์ของคุณจะไม่ถูกเผยแพร่ ช่องที่ต้องการถูกทำเครื่องหมายด้วย *

*

*

  1. ผู้รับผิดชอบข้อมูล: Miguel ÁngelGatón
  2. วัตถุประสงค์ของข้อมูล: ควบคุมสแปมการจัดการความคิดเห็น
  3. ถูกต้องตามกฎหมาย: ความยินยอมของคุณ
  4. การสื่อสารข้อมูล: ข้อมูลจะไม่ถูกสื่อสารไปยังบุคคลที่สามยกเว้นตามข้อผูกพันทางกฎหมาย
  5. การจัดเก็บข้อมูล: ฐานข้อมูลที่โฮสต์โดย Occentus Networks (EU)
  6. สิทธิ์: คุณสามารถ จำกัด กู้คืนและลบข้อมูลของคุณได้ตลอดเวลา