Giới Hạn Của Vũ Trụ

Cấu trúc mô phỏng quy mô lớn của vũ trụ biểu thị những kiểu phân bổ đám không còn lặp lại.

Bạn đang xem: Giới hạn của vũ trụ

nhưng lại từ ánh mắt của bọn chúng ta, chúng ta chỉ rất có thể nhìn thấy được thể tích có hạn của Vũ trụ. Vật gì nằm phía sau giới hạn này? Image credit: V. Springel et al., MPA Garching, and the Millenium Simulation.

Hỏi rằng: Phía bên kia rìa của dải ngân hà nhìn như vậy nào?

Có một điểm mà bọn họ không thể đi xa hơn nữa, gồm có thứ kế tiếp ta quan trọng thấy. Tuy nhiên sau đây là những điều mà họ mong đợi.

“Biên giới…không hề gồm cách đơn thuần làm sao để phân tích và lý giải được nó, chính vì duy nhất bạn thật sự biết nó chỗ nào là người đã từng có lần vượt qua nó.” – Hunter S.Thompson

13.8 tỷ năm trước, thiên hà như họ biết đã ban đầu với vụ nổ nóng bỏng, Big Bang. Qua quãng đó, không gian tự nó nở ra, đồ vật chất từ đó bị thu hút trọng trường, cùng kết quả đó là vũ trụ ta thấy ngày nay. Nhưng cho dù nó thực thụ rộng lớn, luôn có giới hạn mà ta không chú ý thấy. Đi xa rộng một quãng độc nhất vô nhị định, các ngoài hành tinh biến mất, những vì sao lung linh mờ dần, và không hề tín hiệu như thế nào từ ngoài trái đất xa xôi hoàn toàn có thể thu được nữa. đồ vật gi nằm sau điểm đó?

Nếu vũ trụ có thể tích giới hạn, vậy biên của nó bao gồm tồn tại? chúng ta có tiếp cận được không? cảnh quan tại đó như vậy nào?

Hãy ban đầu tại địa điểm của chúng ta hiện tại, và quan sát xa thật xa nhất bao gồm thể.

Ở gần, các dải ngân hà và sao quan sát rất kiểu như của chúng ta. Mà lại nếu chúng ta nhìn xa hơn, chúng ta sẽ bắt gặp vũ trụ xa thiệt xa trong thừa khứ: hỗn loạn, lạnh hơn, con trẻ hơn cùng non nớt. Image credit: NASA, ESA, and A. Feild (STScI).

Ở trong quần thể của ta, vũ trụ tràn đầy sao sáng. Nhưng ra đi hơn 100,000 năm ánh sáng, và các bạn sẽ để lại thiên hà ở phía sau. Xa rộng điểm đó, bao gồm một biển vũ trụ vĩ đại: gồm khoảng tầm hai ngàn tỷ dải ngân hà trôi nổi vào vũ trụ quan cạnh bên được. Chúng thật phong phú về chủng loại, hình dáng, form size và khối lượng. Nhưng nếu như bạn nhìn vào các thiên hà xa hơn, bạn bắt đầu nhận thấy có nào đó bất thường: các thiên hà ở càng xa, thì càng nhỏ dại về khối lượng, và có những ngôi sao xanh hơn so cùng với những ngoài hành tinh khác.

Sự biệt lập giữa các ngoài hành tinh vào gần như thời điểm không giống nhau trong lịch sử dân tộc của vũ trụ: bé dại hơn, xanh hơn cùng non trẻ hơn. Image credit: NASA, ESA, phường van Dokkum (Yale University), S. Patel (Leiden University), and the 3D-HST Team.

Điều này trở nên tất cả nghĩa trong đưa thuyết thiên hà thực sự bao gồm một khởi đầu: một ngày sinh. Đó chính là Big Bang, cái ngày cơ mà vũ trụ bọn họ biết được sinh ra. Với một thiên hà tương đối gần, tuổi sẽ tương tự với của bọn chúng ta. Nhưng khi họ nhìn vào một vũ trụ cách mặt hàng tỷ năm ánh sáng, các tia sáng phải cần dịch chuyển hàng tỷ năm mới tết đến đến được đôi mắt ta. Các vũ trụ sở hữu hồ hết tia sáng đó phải nhỏ tuổi hơn một tỷ năm tuổi, và càng quan sát ra xa rộng ta càng chú ý về phía vượt khứ.

Bức hình ảnh trong quãng tia rất tím-nhìn thấy-hồng ngoại của dự án Hubble eXtreme Deep Field; bức ảnh tuyệt nhất của thiên hà xa xôi. Image credit: NASA, ESA, H. Teplitz & M. Rafelski (IPAC/Caltech), A. Koekemoer (STScI), R. Windhorst (Arizona State University), và Z. Levay (STScI).

Bức ảnh trên là Bức ảnh Trường cực kỳ sâu Hubble (Hubble eXtreme Deep Field – XDF), bức ảnh về thiên hà xa xôi sâu nhất từng được chụp. Có hàng ngàn ngoài trái đất ở vào bức ảnh này, từng chiếc có khoảng cách đến Trái Đất và cho nhau cực kỳ khác. Bao gồm thứ mà chúng ta không thể chú ý trong phổ màu bình thường, nuối tiếc thay, chính là mỗi dải ngân hà có một quang đãng phổ riêng biệt của riêng nó, gần như đám khí dung nạp những bước sóng độc nhất vô nhị định, đó là do nguyên lý cơ bản của đồ gia dụng lý phân tử nhân. Bởi vì vũ trụ giãn nở, bước sóng kia bị kéo dãn ra, vày vậy những ngoài hành tinh càng xa thì nhìn đỏ hơn các chiếc khác. Nguyên lý đó giúp chúng ta suy được khoảng cách của chúng, và thật hay ho với bất ngờ, khi chúng ta gán khoảng cách vào chúng, ta được tác dụng là những dải ngân hà xa tuyệt nhất là các thiên hà nhỏ và trẻ em nhất.

Xa hơn gần như thiên hà, bọn họ mong đã thấy những ngôi sao sáng đầu tiên, và kế tiếp là các đám khí trung hòa, đó là lúc vũ trụ chưa xuất hiện đủ thời hạn để kéo vật chất lại gần đủ đậm đặc để hiện ra một ngôi sao. Đi xa rộng vài triệu năm nữa, sự phản xạ vũ trụ quá mạnh để có mặt nguyên tử trung hòa, có nghĩa là những photon tiếp tục bật ra từ các hạt tích điện. Lúc mà các nguyên tử trung hòa đầu tiên xuất hiện, hầu hết luồng sáng sủa đó đơn giản dễ dàng chiếu sáng mọi vũ trụ mãi mãi, không bị tác động bởi lắp thêm gì khác ngoại trừ sự co và giãn của vũ trụ. Tìm ra được luồng sáng khởi nguyên này – phản xạ nền thiên hà – vào rộng 50 năm trước đã trở thành bằng bệnh thuyết phục nhất mang lại thuyết Big Bang.

Xem thêm: Top 10 Pin Sạc Dự Phòng 20000Mah Tốt Nhất 2021, Top 5 Sạc Dự Phòng 20000Mah Tốt Nhất 2021

Biểu trang bị sơ lược của lịch sử vẻ vang Vũ trụ, khá nổi bật là quy trình tái ion hóa. Trước lúc những ngôi sao 5 cánh hay các vũ trụ sinh ra, ngoài trái đất toàn là các vật cản sáng, đa số nguyên tử trung hòa. Khi phần nhiều vũ trụ không bị tái ion hóa trong vòng 550 triệu năm sau, một vài khoanh vùng nhất định đã được ion hóa trọn vẹn trước. Image credit: S. G. Djorgovski et al., Caltech Digital media Center.

Từ vị trí của họ hiện nay, bạn có thể nhìn về bất kì phía nào ta hy vọng và chú ý thấy mẩu chuyện của vũ trụ như nhau nhau ập lệ mắt. Ngày nay, 13.8 tỷ năm tiếp theo Big Bang, họ có những ngôi sao sáng và thiên hà hiện tại. Trước đó, những thiên hà nhỏ hơn, xanh hơn, trẻ hơn cùng ít tiến hóa hơn. Trước kia nữa, là những ngôi sao 5 cánh đầu tiên, cùng trước nữa, chỉ là các nguyên tử trung hòa. Trước thời kì hầu hết nguyên tử trung hòa, tất cả thời kì plasma ion, cùng trước đó nữa là thời kì đa số proton với neutron từ bỏ do, ngẫu nhiên mở ra các vật hóa học và phản vật dụng chất, quark với gluons trường đoản cú do, tất cả những hạt bất ổn định trong mô hình thông thường, với cuối cùng đó là khoảnh tự khắc Big Bang. Chú ý càng xa rộng vào không gian chính là nhìn trực tiếp về thừa khứ xa, xa thiệt xa.

Mô hình của thiên hà quan cạnh bên được theo phần trăm logaric của họa sĩ. Các thiên hà bên trong cho cho các cấu trúc lớn dạng plasma đặc cùng nóng của Big Bang ở ngoại trừ rìa. Dòng rìa này chỉ là biên giới về thời gian. Image credit: Wikipedia user Pablo Carlos Budassi.

Mặc dù là thứ hỗ trợ chúng ta biết được khoanh vùng vũ trụ quan cạnh bên được – với một chiếc biên lý thuyết của Big Bang cách khoảng tầm 46.1 tỷ năm ánh sáng từ vị trí của chúng ta – đây chưa phải là biên giới thực sự trong không gian. Nắm vào đó, nó chỉ là một chiếc biên theo thời gian; gồm một số lượng giới hạn về phần đông thứ ta rất có thể thấy bởi vì tốc độ ánh nắng chỉ được cho phép thông tin cơ mà ta thu được phương pháp xa 13.8 tỷ năm ánh sáng tính từ lúc vụ nổ Big Bang. Khoảng cách đó trên thực tiễn hiện trên sẽ lớn hơn 13.8 tỷ năm ánh sáng cũng chính vì không thời gian đã bị co giãn theo thời gian (đang thường xuyên giãn nở), nhưng đó vẫn là một giới hạn. Nhưng mẫu gì xảy ra trước Big Bang? các bạn sẽ thấy gì nếu tự nhiên được thấy được một phút giây siêu nhỏ trước lúc big bang diễn ra, lúc mà vũ trụ sẽ ở mức tích điện cao nhất, nóng với đặc, và đầy thứ chất, phản đồ chât và bức xạ.

Giãn nở đã tạo nên một Big Bang thiệt nóng với dần dẫn mang lại vũ trụ cơ mà ta đang sống trong ngày nay. Những thay đổi đổi nhỏ dại nhất vào vụ co và giãn đó vẫn đặt những nền móng cơ phiên bản giúp chế tạo nên cấu trúc của ngoài hành tinh ngày nay. Image credit: Bock et al. (2006, astro-ph/0604101); modifications by E. Siegel.

Bạn sẽ thấy bao gồm một trạng thái hotline là ngoài hành tinh giãn nở: đó là trạng thái mà lại vũ trụ co giãn cực kì cấp tốc chóng, bị thống trị bởi năng lượng của thiết yếu không gian. Không gian giãn nở theo hàm mũ vào tầm đó, nó bị kéo dãn, sẽ là lúc nó đã có được đặc tính thống độc nhất vô nhị ở gần như nơi, chính là lúc mọi tiền phân tử bị đẩy ra, những xấp xỉ trong ngôi trường lượng tử nằm trong về không khí bị kéo dài ra mọi vũ trụ. Khi giãn nở chạm mang lại trạng thái như hiện nay tại, Big Bang đã lấp đầy ngoài trái đất với vật hóa học và bức xạ, làm cho sự thành lập và hoạt động của vũ trụ cơ mà ta nhìn thấy ngày nay. Với 13.8 tỷ năm sao ta tại đây (hình).

Vũ trụ quan gần kề được rất có thể rộng mang đến 46 tỷ năm ánh nắng về đông đảo hướng tự điểm nhìn của ta, nhưng còn có hơn kia nữa, vũ trụ không quan ngay cạnh được, có lẽ là một lượng vô hạn, như hệt mẫu của chúng ta. Image credit: Frédéric MICHEL và Andrew Z. Colvin, annotated by E. Siegel.

Vấn đề là, không có gì quan trọng về vị trí của bọn họ cả, bao gồm cả về không gian lẫn thời gian. Dòng điều mà bạn có thể nhìn ra đầy đủ hướng 46 tỷ năm tia nắng chẳng tạo cho cái biên cương và vị trí của chính mình trở nên đặc trưng hơn; nó chỉ dễ dàng và đơn giản là đánh dấu cái số lượng giới hạn mà ta nhìn thấy. Nếu họ tìm thấy một cách làm thế nào đó có thể chụp hình tức thì cả vũ trụ, hơn hết cái giới hạn nhìn thấy được, lúc mà toàn bộ mọi nơi đa số 13.8 tỷ năm tuổi sau big bang, nó sẽ tương đồng như ngoài trái đất mà bây giờ ta quan liền kề được ngày nay. Có một cái mạng lưới vũ trụ khổng lồ gồm các thiên hà, siêu đám, và khoảng không vô tận, rộng cho hơn tất cả những gì mà họ nhìn thấy hiện nay. Bất kỳ người quan liền kề nào, làm việc bất kì nơi nào sẽ nhận thấy một vũ trụ đồng nhất giống giống hệt như vũ trụ của bọn chúng ta, nhìn từ góc nhìn của bọn chúng ta.

Một trong những bức ảnh nhìn xa độc nhất vô nhị về vũ trụ cho biết những ngôi sao 5 cánh và thiên hà, cơ mà ở quanh vùng gần hơn phía không tính thì trẻ con hơn, ở quá trình tiến hóa mau chóng hơn. Từ góc nhìn của chúng, bọn chúng là những vũ trụ 13.8 tỷ năm tuổi (và tiến hóa hơn), và họ chỉ là một ngoài hành tinh trẻ như đã có lần hàng tỷ năm trước. Image credit: NASA, ESA, the GOODS Team and M. Giavalisco (STScI/University of Massachusetts).

Chi tiết vậy thể có thể hơi khác, đều thứ giống như như hệ khía cạnh trời, thiên hà, đám địa phương, v.v, thì sẽ nhìn khác từ bất kể điểm chú ý khác. Cơ mà vũ trụ chủ yếu nó cũng không còn có hạn về phương diện thể tích; chỉ tất cả phần mà ta thấy là hạn chế thôi. Nguyên nhân là có một số lượng giới hạn về thời hạn – Vụ nổ Big Bang – vẫn chia bóc chúng ta ngoài phần sót lại vũ trụ. Bọn họ đã tiếp cận cái biên giới đó bởi kính thiên văn (thứ hoàn toàn có thể nhìn vượt về vượt khứ) cùng qua các lý thuyết. Cho đến khi bọn họ tìm ra phương pháp để phá vỡ lẽ được hạn chế về chiều của thời gian thì mới rất có thể mở ra góc cửa nhìn đến mặt sau của vũ trụ, và thực sự nắm rõ “Biên giới của vũ trụ là gì”. Mà lại về mặt không khí thì sao? không thể có thứ hotline là biên thuỳ ở đó. Giải thích lớn tuyệt nhất mà cửa hàng chúng tôi giải nghĩa được chính là nếu có ai đó ở cái biên đó chú ý về phía bản thân thì đơn giản và dễ dàng chỉ chú ý thấy họ là chiếc biên đó.

Dịch bởi Đàm quang TiếnNguồn https://medium.com/starts-with-a-bang/ask-ethan-what-does-the-edge-of-the-universe-look-like-3d7121a59a30