ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -   ჩვენ ვიკლვევთ სამყაროს აგებულებას და მისი ბუნებას

სამყაროს ფართომასშტაბიანი სტრუქტურა

Visualization of the whole observable universe. The scale is such that the fine grains represent collections of large numbers of superclusters. - მთელი დაკვირვებადი სამყაროს ვიზუალიზაცია. მასშტაბი ისეთია, რომ წვრილი მარცვლები წარმოადგენენ დიდი რაოდენობით სუპერგროვების კოლექციებს.

კონცეფცია დიდი აფეთქების კოსმოლოგიაში, რომელიც აღწერს სამყაროს ნაწილს, რომელიც დამკვირვებელთან შედარებით აბსოლუტური წარსულია. კოსმოსის თვალსაზრისით, ეს არის ის ტერიტორია, საიდანაც მატერიას (კერძოდ, რადიაციას და, შესაბამისად, ნებისმიერ სიგნალს) ექნებოდა დრო, მიაღწიოს ამჟამინდელ ადგილს (კაცობრიობის შემთხვევაში - თანამედროვე დედამიწა), ე.ი. , ხდება (იყოს) დაკვირვებადი სამყაროს არსებობის დროს. დაკვირვებადი სამყაროს საზღვარი არის კოსმოლოგიური ჰორიზონტი, მასზე მდებარე ობიექტებს აქვთ უსასრულო წითელი გადაადგილება. დაკვირვებადი სამყაროს გალაქტიკების რაოდენობა შეფასებულია 500 მილიარდზე მეტს.

თანამედროვე ასტრონომიული მეთოდებით შესასწავლად დაკვირვებადი სამყაროს ნაწილს მეტაგალაქტიკა ეწოდება; ის ფართოვდება ინსტრუმენტების გაუმჯობესებასთან ერთად. მეტაგალაქტიკის გარეთ არის ჰიპოთეტური ექსტრამეტაგალაქტიკური ობიექტები. მეტაგალაქტიკა შეიძლება იყოს სამყაროს მცირე ნაწილი, ან თითქმის მთელი.

                                                                    

ჰაბლის ულტრა ღრმა ველი - ჰაბლის სურათი. მარჯვნივ არის გალაქტიკის გაფართოებული გამოსახულება სხვადასხვა დიაპაზონში.

გამოჩენისთანავე მეტაგალაქტიკამ დაიწყო გაფართოება თანაბრად და იზოტროპულად. 1929 წელს ედვინ ჰაბლმა აღმოაჩინა კავშირი გალაქტიკების წითელ გადაადგილებასა და მათ მანძილს შორის (ჰაბლის კანონი). იდეების ამჟამინდელ დონეზე, ის განიმარტება, როგორც სამყაროს გაფართოება.

ზოგიერთი თეორია (როგორიცაა ინფლაციური კოსმოლოგიური მოდელების უმეტესობა) ვარაუდობს, რომ სრული სამყარო გაცილებით დიდია ვიდრე დაკვირვებადი.

თეორიულად, დაკვირვებადი სამყაროს საზღვარი აღწევს ძალიან კოსმოლოგიურ სინგულარობას, თუმცა, პრაქტიკაში, დაკვირვების საზღვარი არის კოსმოსური მიკროტალღური ფონის გამოსხივება. ეს არის ის (უფრო ზუსტად, ბოლო გაფანტვის ზედაპირი) ყველაზე შორეული სამყაროს ობიექტებს შორის, რომლებიც თანამედროვე მეცნიერების მიერ არის დაკვირვებული. ამავდროულად, ახლანდელ მომენტში, რაც დრო პროგრესირებს, ბოლო გაფანტვის დაკვირვებული ზედაპირი იზრდება ზომაში, ასე რომ იზრდება მეტაგალაქტიკის საზღვრები  და, მაგალითად, დაკვირვებული მატერიის მასა სამყარო იზრდება.

დაკვირვებადი სამყარო შეიძლება იყოს წარმოდგენილი, თუმცა უხეშად, ბურთის სახით, რომლის ცენტრშია დამკვირვებელი. მანძილები მეტაგალაქტიკაში იზომება "წითელი გადაადგილებით", z.

დაკვირვებადი სამყაროს გაფართოების აჩქარება ნიშნავს, რომ ბუნებაში არსებობს არა მხოლოდ უნივერსალური გრავიტაცია (გრავიტაცია), არამედ უნივერსალური ანტიგრავიტაცია (ბნელი ენერგია), რომელიც ჭარბობს გრავიტაციას დაკვირვებად სამყაროში.

მეტაგალაქტიკა არა მხოლოდ ერთგვაროვანი, არამედ იზოტროპულიცაა.

„გაბერილი სამყაროს“ ჰიპოთეზაში, სამყაროს გამოჩენიდან მალევე, არა ერთი, არამედ მრავალი მეტაგალაქტიკა (მათ შორის ჩვენი) შეიძლება ჩამოყალიბდეს ცრუ ვაკუუმისგან.

ზოგიერთ შემთხვევაში, "მეტაგალაქტიკა" და "სამყარო" ცნებები გაიგივებულია

იხ. ვიდეო - 5 теорий о том, что лежит за пределами наблюдаемой Вселенной! - Наша Вселенная сформировалась в том виде, в котором мы ее сегодня знаем, около 13,75 миллиарда лет. Свет начал распространяться в космосе по всей ранней Вселенной вскоре после этого. В это время расширялась и сама Вселенная. Спустя несколько секунд после момента Большого взрыва фазовый переход вызвал экспоненциальное расширение Вселенной. Данный период получил название Космической инфляции и завершился через несколько секунд после момента Большого взрыва. С тех пор скорость расширения неуклонно возрастала из-за влияния нарастающей темной энергии. По сути, космос с момента своего формирования растет все возрастающими темпами. Физики и математики изучали природу Вселенной на протяжении сотен лет, пытаясь разгадать содержащиеся в ней загадки. Но есть некоторые ученые, которые делают еще один шаг в неизведанное, размышляя о том, что лежит за пределами нашей Вселенной. Возможно ли, что за пределами существования нашей Вселенной есть что-то еще? Другие Вселенные, миры, о существовании которых мы можем только догадываться? Это вполне могло быть так. Вот пять теорий о том, чем может быть это «что-то», и какие существуют ключи к разгадке различных теорий.

ძირითადი პარამეტრები

ჩვენი მთელი სამყაროს შვარცშილდის რადიუსი შედარებულია მისი დაკვირვებადი ნაწილის რადიუსთან. მეტაგალაქტიკის გრავიტაციული რადიუსი {\displaystyle r_{g}=2GM_{**}/c^{2}}r_{g}=2GM_{{**}}/c^{2}, სადაც G არის გრავიტაცია მუდმივი, c — სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში, {\displaystyle M_{**}}M_{{**}} არის მეტაგალაქტიკის დამახასიათებელი მასა. სამყაროს დაკვირვებადი ნაწილის მასა 1053 კგ-ზე მეტია. დღესდღეობით, მეტაგალაქტიკის მატერიის საშუალო სიმკვრივე უმნიშვნელოა, ის უახლოვდება 10−27 კგ/მ3, რაც უდრის მხოლოდ რამდენიმე წყალბადის ატომის მასას კუბურ მეტრზე. სამყაროს დაკვირვებად ნაწილში არის 1087-ზე მეტი ელემენტარული ნაწილაკი, ხოლო ამ რიცხვის ძირითადი ნაწილია ფოტონები და ნეიტრინოები, ხოლო ჩვეულებრივი ნივთიერების ნაწილაკები (ნუკლეონები და ელექტრონები) უმნიშვნელო ნაწილს შეადგენს - დაახლოებით 1080 ნაწილაკს..

ექსპერიმენტული მონაცემების მიხედვით, ფუნდამენტური ფიზიკური მუდმივები არ იცვლებოდა მეტაგალაქტიკისთვის დამახასიათებელი სიცოცხლის განმავლობაში.

                                                                        

დაკვირვებადი სამყაროს მხატვრული გამოსახვა ლოგარითმული მასშტაბით. ცენტრში არის მზის სისტემა, შემდეგ ჩვენი გალაქტიკა ირმის ნახტომი, მეზობელი და შორეული გალაქტიკები, სამყაროს ფართომასშტაბიანი სტრუქტურა და კოსმოსური მიკროტალღური ფონი. კიდეზე გამოსახულია დიდი აფეთქების უხილავი პლაზმა

დაკვირვებადი სამყაროს ზომა მისი სივრცე-დროის არასტაციონარულობის გამო - სამყაროს გაფართოება - დამოკიდებულია იმაზე, თუ რა განსაზღვრება უნდა მივიღოთ მანძილის შესახებ. ყველაზე შორეულ დაკვირვებად ობიექტამდე, CMB ბოლო გაფანტულ ზედაპირამდე, არის დაახლოებით 14 მილიარდი პარსეკი ან 14 გიგაპარსეკი (46 მილიარდი ან 4,6⋅1010 სინათლის წელი) ყველა მიმართულებით. ამრიგად, დაკვირვებადი სამყარო არის ბურთი, რომლის დიამეტრი დაახლოებით 93 მილიარდი სინათლის წელია და მდებარეობს მზის სისტემაში (დამკვირვებლის მდებარეობა). სამყაროს მოცულობა დაახლოებით უდრის 3,5⋅1080 მ3 ან 350 კვინვიგინტილიონი მ3, რაც დაახლოებით უდრის 8,2⋅10180 პლანკის მოცულობას. უნდა აღინიშნოს, რომ დიდი აფეთქების შემდეგ ყველაზე შორეული დაკვირვებადი ობიექტების მიერ გამოსხივებულმა სინათლემ ჩვენამდე მხოლოდ 13,8 მილიარდი სინათლის წელი გავიდა, რაც გაცილებით ნაკლებია, ვიდრე თანმხლები მანძილი 46 მილიარდი სინათლის წელი. წლები (უდრის მიმდინარე სათანადო მანძილს) ამ ობიექტებამდე, სამყაროს გაფართოების გამო. სამყაროს ნაწილაკების ჰორიზონტის აშკარა ზენათური გაფართოება არ ეწინააღმდეგება ფარდობითობის თეორიას, რადგან ეს სიჩქარე არ შეიძლება გამოყენებულ იქნას ინფორმაციის სუპერნათური გადაცემისთვის და არ არის მოძრაობის სიჩქარე რომელიმე დამკვირვებლის ინერციულ საცნობარო სისტემაში.

დედამიწიდან ყველაზე შორეული დაკვირვებადი ობიექტი (ცნობილია 2016 წლისთვის), CMB-ს არ ჩავთვლით, არის გალაქტიკა დასახელებული GN-z11. მას აქვს წითელ გადანაცვლება z = 11,1, სინათლე მოვიდა გალაქტიკიდან 13,4 მილიარდი წლის განმავლობაში, ანუ ის ჩამოყალიბდა დიდი აფეთქებიდან 400 მილიონ წელზე ნაკლები ხნის შემდეგ . სამყაროს გაფართოების გამო, გალაქტიკამდე მანძილი დაახლოებით 32 მილიარდი სინათლის წელია. GN-z11 ზომით ირმის ნახტომზე 25-ჯერ მცირეა და ვარსკვლავებზე 100-ჯერ მცირე მასით. ვარაუდობენ, რომ ვარსკვლავების წარმოქმნის დაკვირვების სიჩქარე 20-ჯერ მეტია, ვიდრე ახლანდელი ირმის ნახტომისთვის.

იხ. ვიდეო- Our Observable Universe | How the Universe Works