Яким є Всесвіт?

Як відомо, всі далекі галактики Всесвіту "розбігаються" від нас зі швидкістю, прямо пропорційною відстані до них (закон Хаббла). На відстані приблизно 5000 Мегапарсек (1,5*1028 см) швидкість втікання галактик у Всесвіті досягає швидкості світла. Це означає, що світло з такої відстані вже ніколи не зможе дістатися до нас, і ця відстань називається світловим горизонтом Всесвіту. Обсяг видимого Всесвіту становить 15*1084 см3, і якщо густина матерії Всесвіту відповідає критичній густині приблизно 10-29 г/см3, то загальна маса Всесвіту складе 15*1055 г. У цьому випадку гравітаційний радіус для даної маси збігається за величиною з горизонтом Всесвіту, він виявиться замкнутим, тобто чорною діркою для зовнішнього спостерігача.

Галактики Всесвіту розбігаються від нас зі швидкістю, прямо пропорційною відстані до них

Єдиної точки зору, чи є Всесвіт дійсно нескінченним або кінцевим у просторі та обсязі, не існує. Тим не менш, спостерігається Всесвіт кінцевим, оскільки кінцева швидкість світла і існував Великий Вибух. Якщо Всесвіт дійсно просторово обмежений, то в деяких його моделях, рухаючись прямою лінією в будь-якому напрямку, можна потрапити у відправну точку подорожі.

Питання форми Всесвіту є важливим відкритим питанням космології. Говорячи математично, стоїть проблема пошуку тривимірної топології просторового перетину Всесвіту. Загальна теорія відносності як локальна теорія неспроможна дати повної відповіді на це питання. Крім цього, невідомо, чи є Всесвіт глобально просторово плоским, тобто чи застосовні закони Евклідової геометрії на найбільших масштабах. В даний час більшість космологів вважають, що Всесвіт, який спостерігається, дуже близький до просторово плоского, де масивні об'єкти спотворюють простір-час.

Існують припущення, що Всесвіт спочатку народився обертовим. Класичним уявленням про зародження є ідея про ізотропність Великого вибуху, тобто поширення енергії однаково на всі боки. Однак з'явилася і отримала деяке підтвердження конкуруюча гіпотеза: встановлено, що спіральні рукави галактик, закручені проти годинникової стрілки, зустрічаються на 7% частіше, ніж галактики з протилежною орієнтацією, що може свідчити про наявність початкового моменту обертання Всесвіту.

Інструменти