Coincheap scála logartamach an ealaíontóra den chruinne inbhraite. Creidmheas íomhá: úsáideoir Wikipedia Pablo Carlos Budassi.

Fiafraigh de Ethan: An bhféadfadh an Cruinne a bheith gan teorainn?

B’fhéidir nach bhfuil na teorainneacha ar féidir linn a urramú saorga amháin; b’fhéidir nach bhfuil aon teorainneacha leis an méid atá amuigh ansin ar chor ar bith.

“Tá dhá rud gan teorainn, na cruinne agus stuamacht an duine, agus nílim iomlán cinnte faoi na cruinne fós." -Frederick S. Perls, ag lua Einstein

13.8 billiún bliain ó shin, thosaigh na Cruinne leis an Big Bang te. Tá sé ag leathnú agus ag fuarú ó shin, suas agus an lá inniu san áireamh. Ónár dtuairim, is féidir linn breathnú air ar feadh 46 billiún solasbhliain i ngach treo, a bhuíochas do luas an tsolais agus leathnú an spáis. Cé gur achar ollmhór é, tá sé teoranta. Ach sin díreach an chuid a fheicimid. Cad atá taobh amuigh de sin, agus an bhfuil sé sin gan teorainn, b’fhéidir? Ba mhaith le Adam Stephens a fháil amach:

[W] hata an bhfuil do chuid smaointe ar na cruinne gan teorainn nó fiú a bheith ann? Chuir go leor cosmeolaithe in iúl dom nár cruthaíodh go hábhartha cruinne nó gan teorainn. Conas is féidir a leithéid a chruthú go heimpíreach ar aon nós?

Ar dtús, insíonn an méid a fheicimid dúinn níos mó ná na 46 billiún solasbhliain sin a nochtann go díreach dúinn.

Ag breathnú amach ar rudaí i bhfad níos mó i gcéin sa Cruinne nochtann siad dúinn iad agus iad níos faide siar in am. Creidmheas íomhá: NASA, ESA, agus A. Feild (STScI).

An níos faide ar shiúl a fhéachaimid i dtreo ar bith, is faide siar in am a fheicimid. Feictear dúinn an réaltra is gaire, thart ar 2.5 milliún solasbhliain ar shiúl, mar a bhí sé 2.5 milliún bliain ó shin, toisc go n-éilíonn an solas an oiread sin ama chun taisteal chuig ár súile ón uair a astaítear é. Tá réaltraí níos faide i gcéin le feiceáil mar bhí siad na mílte milliún, na céadta milliún nó fiú na billiúin bliain ó shin. Agus muid ag breathnú níos faide i gcéin sa spás, feicimid solas ón Cruinne mar a bhí sé nuair a bhí sé níos óige. Mar sin má fhéachaimid ar sholas a astaíodh 13.8 billiún bliain ó shin, mar iarsma den Big Bang te, is féidir linn é a fháil i ndáiríre: cúlra na micreathonn cosmaí.

Ní dhéanann ach cúpla céad µK na réigiúin is teo a scaradh ó na cinn is fuaire, ach déanann an bealach a gcomhghabhann na luaineachtaí scála agus méid ionchódú méid ollmhór faisnéise faoi na Cruinne luatha. Creidmheas íomhá: ESA agus Comhoibriú Planck, trí http://crd-legacy.lbl.gov/~borrill/cmb/planck/217poster.html.

Tá an patrún luaineachtaí seo thar a bheith casta, le difríochtaí teochta meánacha difriúla ar scálaí uilleacha éagsúla. Ionchódaíonn sé méid dochreidte faisnéise faoin Cruinne freisin, lena n-áirítear fíric scanrúil: tá cuaire an spáis, chomh maith agus is féidir linn a rá, go hiomlán cothrom. Dá mbeadh an spás cuartha go dearfach, mar a bheimis inár gcónaí ar dhromchla sféir 4D, d’fheicfimis na gathanna solais i bhfad i gcéin ag teacht le chéile. Dá mbeadh sé cuartha go diúltach, mar a bheimis inár gcónaí ar dhromchla diallait 4D, d’fheicfimis na gathanna solais i bhfad i gcéin ag éagsúlú. Ina áit sin, bogann gathanna solais i bhfad i gcéin ina dtreo bunaidh, agus léiríonn na luaineachtaí atá againn cothrom na Féinne.

Léiríonn méideanna na spotaí te agus fuara, chomh maith lena scálaí, cuaire na Cruinne. Chomh fada agus is féidir linn, déanaimid é a thomhas chun a bheith cothrom cothrom. Creidmheas íomhá: Smoot Group, LBL, trí http://aether.lbl.gov/universe_shape.html.

Ón gcúlra micreathonn cosmaí agus struchtúr mórscála na Cruinne (trí ascalaithe fuaimiúla baryon) le chéile, is féidir linn a thabhairt i gcrích má tá an Cruinne teoranta agus lúba ar ais ann féin, caithfidh sí a bheith 250 oiread ar a laghad méid na coda. breathnaímid. Toisc go bhfuil cónaí orainn i dtrí thoise, ciallaíonn 250 uair an ga (250) 3 oiread an toirt, nó níos mó ná 15 milliún uair an oiread spáis. Ach, mór mar atá sé, níl sé gan teorainn fós. Tá teorainn níos ísle den Cruinne, ar a laghad 11 trilliún solasbhliain i ngach treo, iontach, ach tá sé teoranta go fóill.

D’fhéadfadh go mbeadh an Cruinne inbhraite 46 billiún solasbhliain i ngach treo ónár dtuairim, ach is cinnte go bhfuil níos mó Cruinne neamh-inseachanta ann díreach cosúil lenár gceann féin níos faide ná sin. Creidmheas íomhá: Úsáideoirí Wikimedia Commons Frédéric MICHEL agus Azcolvin429, anótáilte ag E. Siegel.

Tá cúis ann chun a chreidiúint go bhfuil sé níos mó fós, áfach. B’fhéidir go marcóidh an Big Bang te tús na Cruinne inbhraite mar is eol dúinn é, ach ní mharcálann sé breith an spáis agus an ama féin. Roimh an mBang Mór, chuaigh an Cruinne faoi thréimhse boilscithe cosmaí. In áit a bheith líonta le hábhar agus le radaíocht, agus in ionad a bheith te, ba í an Cruinne:

  • líonta le fuinneamh is gné dhílis den spás féin,
  • ag leathnú ag ráta tairiseach, easpónantúil,
  • agus spás nua a chruthú chomh tapa sin go ndéanfaí an scála faid fhisiciúil is lú, fad Planck, a shíneadh go dtí méid na Cruinne atá faoi deara faoi láthair gach 10–32 soicind.
Cuireann boilsciú le spás leathnú go heaspónantúil, rud a d’fhéadfadh a bheith mar thoradh air go tapa go mbeidh aon spás cuartha a bhí ann cheana cothrom. Creidmheas íomhánna: E. Siegel (L); Rang teagaisc cosmeolaíochta Ned Wright (R).

Is fíor gur tháinig deireadh le boilsciú inár réigiún den Cruinne. Ach tá cúpla ceist nach eol dúinn an freagra orthu a bhfuil tionchar iontach acu ar cé chomh mór agus atá an Cruinne i ndáiríre, agus cibé an bhfuil sí gan teorainn nó nach bhfuil.

Bhunaigh boilsciú an Big Bang te agus ba chúis leis an Cruinne inbhraite a bhfuil rochtain againn uirthi, ach ní féidir linn ach an codán beag bídeach deireanach den dara tionchar tionchair boilscithe ar ár Cruinne a thomhas. Creidmheas íomhá: Bock et al. (2006, astro-ph / 0604101); modhnuithe le E. Siegel.

1.) Cé chomh mór agus a bhí réigiún na Cruinne, iar-bhoilsciú, a chruthaigh ár Big Bang te? Ag féachaint ar ár Cruinne inniu, ar cé chomh haonfhoirmeach is atá glow fágtha an Big Bang, cé chomh cothrom agus atá an Cruinne, ag na luaineachtaí atá sínte ar fud na Cruinne ar gach scála, srl., Tá go leor le foghlaim againn. Is féidir linn an uasteorainn a fhoghlaim don scála fuinnimh inar tharla boilsciú; is féidir linn a fháil amach cé mhéid a chaithfidh an Cruinne a bheith teannta; is féidir linn teorainn níos ísle a fhoghlaim cá fhad a chaithfidh boilsciú a bheith déanta. Ach d’fhéadfadh póca na Cruinne teannta a thug dúinn a bheith i bhfad, i bhfad níos mó ná an teorainn níos ísle sin! D’fhéadfadh sé a bheith na céadta, nó na milliúin, nó googóil uaireanta níos mó ná an méid is féidir linn a urramú… nó fiú gan teorainn i ndáiríre. Ach gan a bheith in ann níos mó den Cruinne a bhreathnú ná mar is féidir linn a rochtain faoi láthair, níl go leor faisnéise againn le cinneadh a dhéanamh.

Críochnaíonn boilsciú (barr) nuair a rollann liathróid isteach sa ghleann. Ach is réimse chandamach amháin é an réimse boilscithe (lár), ag leathadh amach le himeacht ama. Cé go dtiocfaidh deireadh le boilsciú i go leor réigiún spáis (corcra, dearg agus cian), leanfaidh boilsciú i bhfad níos mó (glas, gorm), b’fhéidir go síoraíocht (bun). Creidmheas íomhánna: E. Siegel.

2.) An bhfuil an smaoineamh ar “boilsciú síoraí” ceart? Má mheasann tú go gcaithfidh boilsciú a bheith ina réimse chandamach, ansin ag pointe ar bith le linn na céime sin den leathnú easpónantúil, tá dóchúlacht ann go dtiocfaidh deireadh le boilsciú, agus Bang Mór mar thoradh air, agus dóchúlacht go leanfaidh boilsciú, ag cruthú níos mó agus níos mó spáis . Is ríomhanna iad seo a bhfuil a fhios againn conas a dhéanamh (i bhfianaise toimhdí áirithe), agus tá tátal dosheachanta mar thoradh orthu: más mian leat go dtarlódh go leor boilscithe chun na Cruinne a fheicimid a chruthú, cruthóidh boilsciú níos mó spáis i gcónaí a leanfaidh ag dul i gcomparáid leis an réigiúin a chríochnaíonn agus a tháirgeann Big Bangs. Cé go mb’fhéidir gur tháinig ár Cruinne inbhraite ó bhoilsciú ag críochnú inár réigiún spáis thart ar 13.8 billiún bliain ó shin, tá réigiúin ann ina leanann boilsciú - ag cruthú níos mó agus níos mó spáis agus ag cruthú níos mó Bangs Móra - ag leanúint ar aghaidh go dtí an lá inniu. Tugtar boilsciú síoraí ar an smaoineamh seo, agus glacann pobal na fisice teoirice leis go ginearálta. Cé chomh mór, mar sin, atá an Cruinne neamh-inseolta ar fad faoin am seo?

Cé go bhféadfadh deireadh a bheith le boilsciú i níos mó ná 50% d’aon cheann de na réigiúin ag aon am faoi leith (arna chur in iúl ag X dearg), leanann dóthain réigiún ag leathnú go deo go leanann boilsciú ar feadh síoraíochta, agus nach bhfuil aon dá Ollscoil ag imbhualadh riamh. Creidmheas íomhá: E. Siegel.

3.) Agus cá fhad a chuaigh boilsciú ar aghaidh roimh a dheireadh agus an Big Bang te dá bharr? Ní fheicimid ach an Cruinne inbhraite a cruthaíodh faoi dheireadh an bhoilscithe agus ár Big Bang te. Tá a fhios againn go gcaithfidh boilsciú tarlú ar feadh thart ar ~ 10–32 soicind nó mar sin ar a laghad, ach is dóigh go ndeachaigh sé ar aghaidh níos faide. Ach cé mhéad níos faide? Ar feadh soicind? Blianta? Billiúin blianta? Nó fiú méid treallach, gan teorainn ama? An raibh an Cruinne ag insileadh i gcónaí? An raibh tús ag boilsciú? Ar eascair sé as stát roimhe seo a bhí thart go síoraí? Nó, b’fhéidir, ar eascair an spás agus an t-am ar fad ó neamhní méid teoranta ama ó shin? Is féidearthachtaí iad seo go léir, ach mar sin féin tá an freagra neamh-inchosanta agus neamhthábhachtach faoi láthair.

Tá líon mór réigiún ar leithligh ina dtarlaíonn Big Bangs scartha trí spás a insileadh go leanúnach i mboilsciú síoraí. Ach níl aon smaoineamh againn conas an rud atá amuigh ansin a thástáil, a thomhas nó rochtain a fháil air seachas ár Cruinne inbhraite féin. Creidmheas íomhá: Karen46 de http://www.freeimages.com/profile/karen46.

Ó na breathnuithe is fearr atá againn, tá a fhios againn go bhfuil an Cruinne i bhfad níos mó ná an chuid is féidir linn a urramú. Taobh amuigh den mhéid a fheicimid, táimid in amhras go láidir go bhfuil go leor Cruinne eile amuigh ansin díreach cosúil lenár gceann féin, leis na dlíthe fisice céanna, na cineálacha céanna struchtúr (réaltaí, réaltraí, braislí, filiméid, folúntais, srl.), Agus mar an gcéanna seans ag an saol casta. Ba cheart go mbeadh méid agus scála teoranta ann freisin don “mboilgeog” ar tháinig deireadh le boilsciú, agus líon easpónantúil mór de na boilgeoga sin a bheith laistigh den am spáis teannta níos mó. Ach chomh dochreidte mór agus atá an Cruinne iomlán sin (nó Multiverse, más fearr leat), b’fhéidir nach mbeadh sé gan teorainn. Déanta na fírinne, mura ndeachaigh boilsciú ar aghaidh ar feadh tréimhse fíor-gan teorainn, caithfidh an Cruinne a bheith teoranta ó thaobh méid.

Chomh fairsing agus atá ár Cruinne inbhraite agus an oiread agus is féidir linn a fheiceáil, níl ann ach codán beag bídeach den mhéid a chaithfidh a bheith amuigh ansin. Creidmheas íomhá: NASA, ESA, R. Windhorst, S. Cohen, agus M. Mechtley (ASU), R. O'Connell (UVa), P. McCarthy (Carnegie Obs), N. Hathi (UC Riverside), R. Ryan (UC Davis), & H. Yan (tOSU).

An fhadhb is mó ar fad, áfach? Níl ann ach go bhfuil a fhios againn conas rochtain a fháil ar an bhfaisnéis atá ar fáil laistigh dár Cruinne inbhraite: na 46 billiún solasbhliain sin i ngach treo. D’fhéadfadh go mbeadh an freagra ar na ceisteanna is mó - cibé an bhfuil an Cruinne teoranta nó gan teorainn - ionchódaithe sa Cruinne féin, ach ní féidir linn teacht ar a ndóthain de chun go mbeadh a fhios againn. Go dtí go ndéanaimid amach é, nó go gceapfaimid scéim chliste chun an méid atá a fhios againn go bhfuil an fhisic in ann a leathnú, níl againn ach na féidearthachtaí.

Bhí an post seo le feiceáil den chéad uair ag Forbes, agus tugann ár lucht tacaíochta Patreon saor in aisce duit é. Déan trácht ar ár bhfóram, & ceannaigh ár gcéad leabhar: Beyond The Galaxy!