Как физики вычисляют "возраст вселенной"? Возможно ли это в принципе?
Для начала хотелось бы уточнить понятие вселенной. Если речь идет о НАБЛЮДАЕМОЙ вселенной, то правильнее было бы говорить о возрасте метагалактики:
"Часть наблюдаемой Вселенной, доступной для изучения современными астрономическими методами, называется Метагала́ктикой; она расширяется по мере совершенствования приборов. За пределами Метагалактики располагаются гипотетические внеметагалактические объекты. Метагалактика может быть или малой частью Вселенной, или почти всей". (Википедия)
Что касается ненаблюдаемой вселенной, то про нее мы ничего сказать не можем. И если понимать под вселенной в целом ее видимую и невидимую части, то понятие "время" к такой системе вовсе неприменимо.
Поэтому, говоря о возрасте вселенной, физики сильно преувеличивают, принимая границы своего кругозора, за границы вселенной. Или намеренно вводят людей в заблуждение?
ФизикаАстрономияКосмос
Да, это возможно. Да, это было сделано. Механизм вычисления возраста уже хорошо описан в других ответах. Да я и сам отвечал неоднократно. Вот, например.
Что касается понятия Вселенной. Тут действительно нужно разделять исторически сложившиеся термины и фактическую научную терминологию.
Исторически Вселенной называлось вообще все. Вот только этого "всего" наблюдалось мало: планеты, наиболее яркие звезды и все. Потом научились делать телескопы и стало видно чуть больше. Но все равно подавляющее большинство наблюдаемых космических объектов принадлежат нашей галактике. Поэтому со Вселенной вплоть до Эйнштейна и даже немного уже при нём ассоциировали галактику Млечный путь.
И лишь с открытием других галактик стало понятно, что Вселенная немного больше. Насколько именно больше, тоже выяснилось не сразу, поэтому в ходу был термин метагалактика. В принципе, в русскоязычной литературе он и сейчас используется. Ну, типа, "мета", т.е. нечто большее, чем просто наша Галактика.
В популярной литературе термин "Вселенная" используется в самых различных значениях, но ученые несколько более скрупулезны. Астрофизика и космология четко разделяют термин просто "Вселенная", который употрябляется в исходном смысле "вообще всего существующего", и термин "наблюдаемая Вселенная". Под вторым понимается та часть Вселенной, которая в настоящее время доступно астрономическим наблюдениям. Для краткости ученые, конечно, тоже часто пишут просто Вселенная, но по факту под этим почти всегда (если нет специальных оговорок) понимается наблюдаемая Вселенная.
И вот здесь можно при наличии некоторого воображения возразить: но ведь мы же не знаем, что там дальше, за пределами наблюдаемой Вселенной! А вдруг там… (подставить любое произвольное воображаемое явление).
Так вот. Здесь нужно понимать одну крайне важную вещь. Недоступность наблюдениям никоим образом не означает, что за этим пределом происходит что-то сверхъестественное.
Во-первых, потому что Общая теория относительности, которая лежит в основе современной космологии, четко и недвусмысленно указывает на то, что вся Вселенная (а не только наблюдаемая ее часть!) возникла в результате Большого взрыва. А ОТО, на секундочку, - это одна из самых успешных физических теорий, которая раз за разом подтверждается наблюдениями примерно всегда.
Во-вторых, граница "наблюдаемости" - условная. Там нет какой-то физической границы. Сместись мы на 100 миллионов световых лет в произвольную сторону, граница наблюдаемой Вселенной сместится вслед за нами. Это, кстати, напрямую следует из закона Хаббла. А значит, у нас просто нет ни одной причины думать, что за пределами этой условной границы происходит что-то сильно отличающееся от того, что мы видим здесь.
Поэтому, говоря о возрасте вселенной, физики сильно преувеличивают, принимая границы своего кругозора, за границы вселенной.
Неужели Вы и правда думаете, что все без исключения физики настолько глупы, что ни разу не обдумали возможность того, что они ошибаются? При том, что в физике вообще ничего и никогда не утверждается безапелляционно - только в рамках установленных доверительных интервалов. Т.е. физики всегда закладывают в свои теории вероятность того, что они заблуждаются.
Да и понятие "кругозор" тут не применимо. Мы же не школьную олимпиаду обсуждаем. Речь идет о конкретных физических наблюдениях с помощью точного наукоемкого оборудования, о сложных математических моделях, о научных теориях, которые проверяются на практике разными методами, чтобы исключить систематические ошибки.
Так и с возрастом Вселенной. Эта гипотеза изначально появилась только из наблюдения за разбегом галактик, но за последние 100 лет была проверена множеством разных независимых способов (перечислять которые я не буду, можете самостоятельно посмотреть в Википедии, например), причем со все возрастающей точностью.
При полном отсутствии адекватных альтернативных объяснений всех этих наблюдений, возраст Вселенной обоснованно считается таким, каким он считается.
Впрочем, тут есть еще один "горизонт", за который мы пока не можем заглянуть - это сам Большой взрыв. Гипотетически, Вселенная могла быть и до Большого взрыва, просто в каком-то совершенно ином, немыслимом для нас состоянии. Причем слово "до" тут тоже не обозначает каких-то временных рамок в привычном бытовом смысле. Но обсуждать эту гипотезу в рамках физики на сегодняшний день невозможно - нет никаких данных, и даже малейшей тени возможности эти данные получить.
Спасибо за подробный, развернутый ответ.
То, что Вы описали, относится к возрасту НАБЛЮДАЕМОЙ вселенной. И я с... Читать дальше
То, что Вы описали, относится к возрасту НАБЛЮДАЕМОЙ вселенной.
То, что я описал (русским по белому, кстати) относится ко ВСЕЙ Вселенной, а не только к ее наблюдаемой части. Вот прям вот так я это и написал. Именно этими словами. Как Вы умудрились понять их наоборот?
Это не мое личное мнение. Это прямое следствие из уравнений Общей теории относительности и астрофизических наблюдений. Проще говоря, записать эти уравнения только для наблюдаемой части Вселенной не получится. Это примерно как записать третий закон Ньютона для кирпичной стены и баскетбольного мяча, а для деревянной стены и теннисного мяча выдумывать другой закон.
Но вселенная в целом, та, которая "вообще все", включает в себя не только наблюдаемое прошлое, но и еще не наблюдаемое будущее. Для вселенной в целом нет разделения на прошлое и будущее.
Будущее для нас еще не наступило. Нет смысла считать возраст Вселенной в будущем. Понятие возраст имеет смысл только сейчас.
Физики довольно хорошо изучили прошлое, но очень мало преуспели в понимании того, как формируется будущее.
Это Вы с чего взяли? Напротив, научные теории весьма успешно помогают нам предсказывать будущее. Вот хотя бы смартфон свой возьмите и посмотрите там погоду на ближайшую неделю. Причем с точностью до района. Всего каких-то 20 лет назад это было невозможно.
вычислить будущее на основании знаний о прошлом, но это абсолютно ненадежный подход.
Надежный или ненадежный - это другой вопрос. Главный вопрос в том, что это единственный возможный подход. Другого не существует.
Согласитесь, выходя из своей квартиры сегодня, Вы вряд ли ожидаете, что, открыв входную дверь, окажетесь на Марсе. Ваш прошлый опыт подсказывает, что Вы окажетесь на лестничной площадке своего дома, расположенного на такой-то улице в таком-то городе. Так же, как и вчера. А если вдруг это поменяется, то у Вас как правило будут воспоминания о том, из-за каких событий накануне это произошло (переезд, свидание, гости и т.д.)
Это называется причинно-следственная связь. Принцип причинности является ключевым в науке. Хаотичную реальность было бы невозможно изучать. Да и жить в ней было бы очень некомфортно. Поэтому любое знание априори строится на том, что это знание можно накопить, а на прошлый опыт можно полагаться, как на достоверный. Причем это было так задолго до появления науки. Ровно тем же принципом руководствуется любая букашка.
Без понимания закона эволюции материи это просто гадание на кофейной гуще
Законы эволюции материи - это и есть то, чем занимается физика. А также химия, биология, геология, антропология, и т.д. Фишка тут в том, что законы эти описываются математикой, а не повседневным языком, и далеко не все эти законы соответствуют нашему наивному и интуитивному представлению о реальности.
Примеров масса: от детской задачи о килограмме пуха и килограмме чугуна до двухщелевого эксперимента и квантового запутывания.
Законы эволюции материи нельзя сформулировать просто словами по примеру древних философов. Точнее, можно, но толку от этого никакого. Платон ведь свои эйдосы придумал не потому, что они лучше всего описывали реальность. Как раз наоборот: у древних греков просто не было иного способа эту реальность изучить, понять и описать. А у нас есть!
Поэтому и материальные законы мы изучаем экспериментально. Создаем теории. Пытаемся объяснить с их помощью наблюдения. А если что-то не получается или получается плохо, то придумываем новые теории и проводим новые эксперименты.
Знание будущего связано с исследованием информационных процессов. Это работа с сознанием.
Звучит, как шляпа. А-ля реклама всяких там "биоинформационных квантовых торсионных излучателей", лечащих все болезни от гайморита до геморроя путем прикладывания коробочки со светодиодами к больному месту.
Что конкретно Вы подразумеваете под информационными процессами? Что конкретно такое "работа с сознанием"?
Физики вычисляют возраст вселенной по скорости разбегания объектов в видимой вселенной. Условно говоря, зная, что расстояние между пятью одинаковыми звёздами меняется изменяется со скоростью 1 километр в год, можно предположить, что пять лет назад они были на пять километров ближе, чем сейчас, и можно посчитать, когда они были совсем рядом в момент так называемого... Читать далее
1 эксперт согласен
А. Н.
1 мая 2023подтверждает
Ответ упрощенный, но правильный.
Да, это возможно. Для того чтобы это понять, нужно разложить все события в хронологической последовательности. Согласно действующим на сегодняшний день моделям, в частности - теории Большого взрыва, инфляционной модели Вселенной, стандартной космологической ΛCDM-модели, хронология выглядела так:
1) Планковская эпоха. Размер Вселенной составлял всего 1,6⋅10⁻³⁵ м.
2)... Читать далее
1 эксперт согласен
"Как видите никто не говорит, что границы наблюдаемой Вселенной - это и есть границы всей Вселенной."
---
Как... Читать дальше
Слесарь по починке человеческих душ. Прихожу по вызову. Помогаю найти не понятые слова... · 2 мая 2023
Сначала я бы дала определение вселенной, которую изучаю. Я бы посмотрела на нее и описала из чего состоит, и что делает - какова функция этой вселенной.
Если этих ответов нет, то хоть умеряйся- замерейся - будешь блуждать в предположениях, допущениях и разочарованиях.
Часть наблюдаемой вселенной - это часть неизвестно чего.
Сначала я бы дала определение вселенной, которую изучаю.
Такой аргумент почему-то очень часто приводят. Ну, вроде... Читать дальше
"Возраст вселенной" определяется от некоего "Большого Взрыва", по теории Гамова, до "нашего времени", и считается в годах, оборотах Земли вокруг Солнца. В определении "возраста" принимаются во внимание объекты, находящиеся на пределе наблюдений приборами во всех диапазонах электро-магнитных колебаний, в первую очередь - света, где возможно определить некие "линии... Читать далее
Вопрос выходит далеко за рамки физических вычислений. Это мировоззренческий вопрос.
Космическое пространство и Вселенная - это разные понятия. Космическое пространство бесконечно. Как вы себе представляли бы противное? Вот мысль ( не говоря уже о каких-то там жалких физических инструментах) летит и долетает до конца пространства. Ну, ок, конец, а что там за этим концом... Читать далее
Как измерить возраст Земли?
Чтобы определить возраст Вселенной, рений-187 (Re187), который распадается до осмия-187 (Os187), имеет период полураспада 40 миллиардов лет.
Как рассчитывается возраст галактики?
Астрономы рассчитывают возраст звезд по скорости их вращения. Астрономы доказали, что могут точно рассчитать возраст звезды по скорости ее вращения. Мы знаем, что... Читать далее