Теперь Кью работает в режиме чтения

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

Можно ли опровергнуть утверждение, что вселенная бесконечна, если доказано, что она расширяется?

Тут просто противоречие получается. Если вселенная бесконечна, то регистрируемой нами расширение, не расширение, а изменение внутренней геометрии.
Если это все таки расширение, тогда вселенная хоть и имеет недостижимые размеры, но он ни не бесконечны...
ФизикаАстрономия+2
Крехта Виталий
  ·   · 33,5 K
Инженер. Очень неплохой инженер.   · 30 сент 2022
Это очень интересный вопрос. Действительно, как может расширяться то, что и без того бесконечно?.. Давайте порассуждаем о том, какую роль может играть процесс расширения во Вселенной. Посмотрим, что было бы, если движение галактик во всей Вселенной происходило бы хаотически, т.е. без какого-то определенного порядка, и не прослеживалось бы ни общего расширения, ни общего сжатия. Если допустить, что Вселенная бесконечна, то при ненулевой плотности вещества в имеющемся бесконечном объеме общая масса Вселенной стала бы стремиться к бесконечному значению. Наличие вещества во Вселенной в виде галактик и межгалактического газа предполагает, что это вещество имеет некоторую среднюю плотность. Тогда:
M = ρV,
M → ∞ при ρ ≠ 0 и V → ∞,
где M – масса; ρ – плотность; V – объем.
Но бесконечная масса неизбежно привела бы к схлопыванию Вселенной (к коллапсу), ведь и общая результирующая сила гравитации стала бы беспредельной. Чтобы этого не происходило, Вселенной просто необходимо расширяться, ибо в результате расширения плотность постоянно будет снижаться, что и будет препятствовать коллапсу.
И тут возникает следующий вопрос: какая интенсивность расширения могла бы препятствовать коллапсу? В том смысле, что если уж расширение противостоит коллапсу, то оно не должно быть слишком медленным, слабым, а должно быть достаточным. Так вот, если бы Вселенная действительно была бы бесконечной, то ее беспредельной общей массе могло бы противодействовать только расширение с бесконечным ускорением. Т.е. галактики должны были бы убегать друг от друга со скоростью большей, чем скорость света. А этого быть не может.
Таким образом, масса Вселенной должна быть ограниченной, а значит и ее объем должен иметь пределы. И громадную общую массу Вселенной, но всё-таки конечную, должно уравновешивать расширение. Причем расчеты показывают, что это расширение должно происходить с некоторым ускорением. Что, кстати, и наблюдается астрономами в последние годы.
И всё-таки, при своем конечном объеме Вселенная может быть бесконечной в другом аспекте. Известный пример – сфера. По сфере можно двигаться бесконечно, не находя при этом ее края. Да, при этом будет совершаться движение по кругу, но при очень большом размере сферы тому, кто движется, будет казаться, что он движется всегда только прямолинейно. И он с удивлением обнаружит, что прибыл в то место, откуда начал движение. (Как мореплаватели в средние века пытались доплыть до края Земли.) Плоскость сферы – это двумерное пространство, со всех своих сторон замкнутое само на себя. И оно имеет положительную кривизну. Так и трехмерное пространство Вселенной может иметь положительную кривизну, хотя бы неуловимо малую (что на сегодня подтверждает Planck Collaboration). Тогда это пространство тоже представляет из себя сферу, но не двумерную, а трехмерную, и, двигаясь в ней все время прямолинейно, никогда не достигнешь границы, и в конце концов вернешься в туже точку. Отправившись в путешествие с Земли, и никуда не сворачивая, вновь вернешься на Землю, пусть и через сотни триллионов лет. И в какую сторону ни начать движение, результат будет тот же. Т.е., границы нет.
И в такой вот гиперсфере, поверхность которой имеет не два измерения, а три, движение самих галактик при общем расширении Вселенной может иметь совсем иной характер, а не тот, что наблюдаем мы. И воспринимаемое нами их убегание от нас и друг от друга – это только некая проекция на наш кусочек Вселенной.
И, возможно, это не изменение внутренней геометрии, как об этом говорится в вопросе, а это и есть сама геометрия Вселенной, и она такова.
Некоторые интересные подробности могут быть тут:
1 эксперт согласен
программист, интересны квантовая механика, теория...  · 27 янв 2022
Мы можем лишь утверждать, что наблюдаемая нами область Вселенной расширяется и она достаточно однородная, а её кривизна близка к нулю (говорят, что вселенная "плоская"). К сожалению, это ничего не говорит о Вселенной в целом... Читать далее
2 эксперта согласны
В конце допущена ошибка в тезисе о разных физических законах в разных частях Вселенной. Вселенная везде одинакова... Читать дальше
Образование: физика высокотемпературной плазмы...  · 23 дек 2021
Нет, нельзя. Допустив и приняв предположение о бесконечности Вселенной, необходимо на равных допустить и принять предположении о возможности бесконечной скорости разлета бесконечно далеких друг от друга скоплений галактик... Читать далее
Не путайте понятия 1) вселенной-существующее вещество расширяющееся после большого взрыва. 2) Вселенная- открытый... Читать дальше
Сусанна Казарян, США, Физик  · 23 дек 2021
Бесконечность — это забота математиков, философов и влюблённых. Физики всегда избегают бесконечности, так как бесконечность (например пространства) всегда порождает бесконечности (энергии, массы и т.д.). Если физик наткнулся... Читать далее
> Расширение же Вселенной не доказано. Ну как сказать. В строгом математическом смысле - не доказано. Но... Читать дальше
Инженер-радиофизик, преподаватель физической...  · 23 авг 2022
Вопрос поставлен с ног на голову, надо: «Можно ли опровергнуть утверждение, что вселенная расширяется, если доказано, что она бесконечна?» Легко. Если смотреть в бесконечность, то любой взгляд упрётся в горизонт событий, причём... Читать далее
собираю интересные идеи   · 22 мая 2022
Нет, нельзя. Вопрос чисто философский. а не научный. Вот и ответ такой же : Наша трёхмерная вселенная замкнута и представляет собой частицу материи в многомерном пространстве. Для существования гравитации, якобы, нужно 11... Читать далее
Гносеологические корни религии.
По образованию физик, работаю программистом  · 23 дек 2021
Расширение означает, что на каждый километр "старой" вселенной, в какой-то момент будет два километра "новой".
О количестве километров это никак не говорит.
Оно вполне может быть бесконечным.
2 эксперта согласны
Люди думают, что раз Вселенная бесконечна, то нет "места", куда она могла бы расширяться. Это рвет шаблон.
Технарь по работе с юридическим образованием...  · 24 дек 2021
Для начала нужно уточнить- доказано не расширение вселенной, а то что расстояние между всеми галактиками увеличивается. И, как обычно любят, на примере шарика показывают расширение вселенной, надувая его. А если в шарик... Читать далее
Немного история, немного физика, немного религия...  · 29 сент 2022
В заданном вопросе допущены две ошибки, из-за чего невозможно правильно ответить. 1. Бесконечности не существует. Это доказывает математика, где нельзя применять бесконечность ( число разделить на бесконечность или умножить на б... Читать далее
Сам по себе мальчик, свой собственный  · 24 авг 2022
Не, не, не, погодьте))) Это я всем отвечающим и уже ответившим. Хочу немного дополнить вопрос. Давайте пойдем от противного. Представим, что мы сейчас зафиксировали вселенную, и она прекратила расширяться. Заморозили ее. Время... Читать далее