Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Верно ли, что вселенная имеет размер 13,8 миллиардов световых лет?

ФизикаАстрономия+3
Анонимный вопрос
Астрономия
  · 16,6 K
Астроном со станции "Звёздная"  · 21 окт 2021
Здравствуйте! Нет, не верно. И как обычно, объясняю, долго и интересно.
Итак, 13.8 млрд лет (просто лет, не световых) - это возраст Вселенной, он считается через постоянную Хаббла по формуле t =1:Н, где Н - постоянная Хаббла, Н=71 (км/с)/Мпк. (Мпк - это мегапарсеки).
Я понимаю Ваше заблуждение, ведь именно от возраста Вселенной Вы делаете вывод о размере её наблюдаемой области - согласно теории относительности информация о каком-либо объекте не может достигнуть наблюдателя со скоростью большей, чем скорость света (300 000 км/c), значит, с момента рождения Вселенной фотоны (а именно они движутся со скоростью света) не успели бы улететь на расстояние больше, чем 13.8 млрд световых лет. Получается вывод - наблюдаемая Вселенная имеет радиус 13.8 млрд световых лет. Но не всё так просто, мы забыли кое-что очень и очень важное - ускоренное расширение Вселенной. Она расширяется. С ускорением. И по подсчётам, за то время что фотон достигнет наблюдателя, объект, от которого собственно исходит этот фотон, пролетит расстояние уже в 46 млрд световых лет. Это так называемый "горизонт частиц" - реальный размер наблюдаемой Вселенной. А тот, что 13.8 млрд световых лет называется радиусом Хаббла или просто видимый размер (то есть тот, что мы именно можем увидеть). Важно отметить, что и тот, и другой размеры не отображают реального размера Вселенной, ибо он всё время меняется, так как Вселенная расширяется, ещё и с ускорением. А эти размеры к тому же ещё и зависят от наблюдателя (поэтому и называются размерами именно наблюдаемой Вселенной). И о истинных размерах Вселенной пока выводов не сделать - это загадка науки, пока что, но существует множество теорий (вдаваться в подробности не буду, ибо Ваш вопрос не об этом).
Но почему 46 млрд а не например 128? Потому что всё посчитано благодаря замечательному явлению красного смещения. Красное смещение вообще широко применимо в астрофизике. С его помощью определяют расстояние до далеких галактик (если коротко, когда объект во Вселенной движется от нас, спектр излучения смещается в сторону большей длины волны - то есть в зону красных волн (самые длинные красные, самые короткие фиолетовые), поэтому и красное смещение называется, ну так как объект от нас удаляется, и волне нужно каждый раз проходить большее расстояние (следовательно длина волны увеличивается и смещается в красную сторону). Так вот, анализируя величину красного смещения определяется, насколько далеко успел улететь от нас определенный объект, следовательно, мы, грубо говоря, знаем, как быстро проходит расширение, и по законам Хаббла можем рассчитать все необходимые величины.
Надеюсь, ничего не упустила. Итак, краткий ответ на Ваш вопрос - неверно, размер ВИДИМОЙ наблюдаемой Вселенной (то есть той, которую можно увидеть с Земли) - 13.8 млрд световых лет, а РЕАЛЬНЫЙ размер наблюдаемой Вселенной (под размером и там и там имеется в виду радиус области сферы) - 46 млрд световых лет, потому что размеры эти обусловлены не только возрастом Вселенной и скоростью фотонов (света), но и тем фактом, что Вселенная расширяется, причём ещё с ускорением. Данная величина получена благодаря расчётам по законам Хаббла.
Размер Вселенной превышает возраст не потому, что она расширяется ускоренно, а потому что расширяется само... Читать дальше