Astronomija

Koks visatos dydis. Ar ji begalinė?

Koks visatos dydis. Ar ji begalinė?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Koks yra tikslus visatos dydis. Ar ji begalinė?


"Niekas nežino, ar visata yra be galo didelė, ar net mūsų yra vienintelė egzistuojanti visata". - NASA

Vis dėlto „stebima visata“ yra maždaug 92 milijardų šviesmečių skersmens sfera.


Tai nėra gana metafizikos klausimas (t. Y. Už mokslinio tyrimo ribų), tačiau jis yra arti jo, todėl į jį labai sunku atsakyti - ypač tiksliai.

Visų pirma, mes galime pradėti nuo diskusijos apie tai, ką turite omenyje sakydami „Visata“. Žinoma, pagal žodyno apibrėžimą „Visata“ yra viskas, bet gali būti, kad egzistuojame kaip „burbulas“ didesnės Visatos viduje - didesnė Visata dalijasi su mumis kai kuriais bendrais fiziniais dėsniais, tačiau daugelis fizinių konstantų (taigi ir elgesio) galėtų būk kitoks, todėl tai, ką mes galvojame apie „Visatą“, gali būti tik vienas mažas fragmentas.

Pavyzdžiui, „amžinosios infliacijos“ kosmologijoje, kuri yra moksliškai vertinama, mūsų „visata“ yra skirtingoje kvantinėje fazėje nei begalinė supanti visata, ir yra begalinis skaičius panašių į mus „visatų“.

Arba mes galime būti vienintelėje Visatoje, kuri prasidėjo nuo Didžiojo sprogimo maždaug prieš maždaug 14 milijardų metų ir nuo to laiko plečiasi. Bet gali būti, kad Didysis sprogimas buvo tam tikros sąveikos tarp kai kurių kitų „aukštesnės“ visatos fizinių aspektų ir pan. Rezultatas.

Planuoti eksperimentus šioms teorijoms išbandyti yra sunku, nors ir ne visai neįmanoma. Bet šiandien atsakymas į jūsų klausimą yra „nuomonės skiriasi“ arba „mes nežinome“.


Ar Visata turi baigtinį ar begalinį dydį?

Nebūtinai. Jei visata šiuo metu yra ribota (ribota), ankstyvojo Didžiojo sprogimo metu ji buvo labai maža. Bet jei jis šiuo metu nėra ribotas (begalinis), tada jis turės visada buvo begalinis - kad ir kiek toli eitume atgal.

Bent jau tai reiškia šiuo metu priimtas kosmologines teorijas.

Ar Visata yra ribota, ar neribota, nežinoma.

Nors šiai temai yra 18 mėnesių, panašu, kad ta pati mintis pasikartoja, kaip ir 48 straipsnyje

Man įdomu, ar įmanoma sutikti, kad kai kurie mokslo aspektai yra & quot; žinomi & quot; ir likę aspektai negali būti žinomi niekada.
1 kategorija: žinoma ir žinoma. Pavyzdys: reiškiniams, vykstantiems itin didelėse erdvėse, bendrasis reliatyvumas sukuria tikslesnes prognozes nei Niutono fizika.
2 kategorija: nežinoma ir nežinoma. Pavyzdys: ar visata yra baigtinė, ar begalinė?

Kalbant apie 2 pavyzdį, laikui bėgant bus įmanoma pasiekti tam tikrą pasitikėjimo laipsnį, viršijantį 0,5, kad (a) visata greičiausiai bus baigtinė, arba (b) labiau tikėtina, kad bus begalinė. Jei gerai prisimenu iš ankstesnių skaitinių, per pastaruosius 100 metų nebuvo laiko, per kurį būtų buvęs bendras mokslinis sutarimas (a). Nuo 20 amžiaus pradžios jis visada buvo (b) arba neapsisprendęs. Bet kokių 2 kategorijos žinių pasitikėjimo lygis niekada nebus 100%.

Radau šį 2005 m. Straipsnį, kuris suteikia pagrindą apskaičiuoti tikimybę, kad visata yra begalinė.

Mano tyrimų įgūdžiai nėra labai geri, ir man nepavyko rasti naujesnių atitinkamų duomenų.

Taigi, ar galime sutikti, kad sakyti, jog remiantis cituotame dokumente naudojamais 2005 m. Duomenimis (1), geriausia tikimybė, kad visata yra begalinė, yra 84%, ir (2) kad ir kiek geresnių naujų duomenų būtų ši sąmata niekada netaps 100%?


Jei visata yra tikrai begalinio dydžio.

Visata galėjo prasidėti begaliniu dydžiu. Su tuo modeliu nėra jokių problemų. Jei jis yra begalinis dabar, jis buvo begalinis, kol jis egzistavo. Mes nežinome, ar taip.

Pirmas dalykas, kurį turėtumėte pastebėti ar apsvarstyti, kad didelis sprogimas neįvyko tam tikru momentu, bet jis įvyko visur visatoje.

Pagalvokite apie begalinį popieriaus dydį ir šiame popieriuje naudojate tinklelio koordinates. Tarkime, kad atstumą tarp kiekvieno taško šiame tinklelyje pasirinkote būti ## D ##.

Kol grįžtame į praeitį, šis atstumas (## D ##) tampa vis mažesnis. Dabar galime grįžti laiku, 0.000000000000001 sekundžių po didžiojo sprogimo. Šiuo metu atstumas tarp dviejų taškų bus labai mažas, tačiau visata vis tiek būtų begalinė.

Didžiojo sprogimo metu atstumas buvo ## 0 ## tarp dviejų taškų, bet ir visatos dydis buvo begalinis. Sunku įsivaizduoti „taip“, bet taip pat tai, ką mes turime omenyje & quot; didelis sprogimas, įvyko visur & quot, sukelia visą (begalinę) visatą tuo metu, o atstumas buvo 0 tarp kiekvieno taško, kurį mes vadiname tuo tašku singuliarumu.

Negalite ekstrapoliuoti iki pat savitumo. Joks koordinatės diagrama nė vienai visatos daliai taip toli nenueina. Tai yra dalis to, ką reiškia būti & quotsingularity & quot.

Ypatingumas nėra taškas.

Negalite ekstrapoliuoti iki pat savitumo. Nė viena visatos dalis nėra tokia toli. Tai yra dalis to, ką reiškia būti & quotsingularity & quot.

Ypatingumas nėra taškas.

Geriausiu atveju tai yra & quotB & quot atsakymas į jūsų & quotI & quot giją.

Jungiklis, kurį galite padaryti, yra galvoti apie visatos tankėjimą ir tankumą, kai sukate laikrodį atgal - NE mažesnį ir mažesnį. Tada galbūt jūs klausiate, į ką visata plečiasi, jei ji visada buvo be galo didelė ir dabar ji kažkaip tampa ne tokia tanki, neprarandant jokių dalelių, o tai yra kitokia vizualizacijos problema, bet bent jau ta, kuri labiau atitinka tai, ką sako išsiplėtimo teorijos apie praėjusią visatą.

Mano paties mąstymas šiuo klausimu nėra vizualus. Begalybės neturi būti vienodo skaičiaus. Yra begalinis nelyginių skaičių skaičius ir begalinis lyginių skaičių skaičius, ir akivaizdu, kad visų sveikų skaičių skaičius yra dvigubai didesnis nei tik tikimybių, arba tik lygių. Tai nepadeda man nieko vizualizuoti, bet man padeda susitaikyti su tuo, kad kažkas yra begalinis, nereiškia, kad jis vis tiek negali būti „daugiau“ nei yra.

Vizualizacija, kuri, manau, buvo naudinga pirmiausia kovojant su šiomis idėjomis, yra įsivaizduoti begalinę erdvę kosmologiniu metu kaip susmulkintą į vieno colio kubelius. Jūs turite (nesuskaičiuojamai) begalinę šių kubelių kolekciją. Kiek vėliau visi kubai yra du centimetrai šone. Jie vis dar tiesiog susirenka į begalinę erdvę. Tada pradėkite suspausti iki mažesnių kubelių. Nesvarbu, kiek kartų visus kubo dydžius sumažinsite perpus, jie vis tiek susirenka į begalinę erdvę. Kaip pažymėjo @ jbriggs444, šio proceso negalėsite atlikti iki nulio dydžio kubelių.

Man iš pradžių ši stebuklingo begalinio kubelių maišelio, kuris auga ar susitraukia, samprata padarė visa tai psichiškai malonesnį. Tai apeina psichinę bloką to, kas yra plėtra, ir padeda atsiriboti nuo idėjos „kaip viskas auga, netrukdydami vieni kitiems.

Tai tik Zenono paradoksas kita forma. Įsivaizduodamas, kad norint ką nors patekti į ## 0 ##, jis turi perpus sumažinti begalinį skaičių kartų ir niekada negali ten patekti.

Matematiškai galite lengvai turėti (atstumo) funkciją, kuri per ribotą laiką nuolat mažėja iki ## 0 ##. Pavyzdžiui, visatos, kurioje dominuoja materija, funkcija gali būti ## a (t) = (t / t_0) ^ <2/3> ##. Ta funkcija matematiškai gana laimingai eina į ## 0 ## ties ## t = 0 ##. Dar paprasčiau tą patį atliktų tiesinė funkcija ## a (t) = t ##.

Esant ## t = 0 ##, atstumas tarp bet kurių dviejų taškų būtų ## 0 ##. Matematiškai tai nėra problema per se. Kiekvieną kartą, išskyrus ## t = 0 ##, turite galiojančią metriką, o ## t = 0 ## metrikos nebėra!

Tikroji problema yra fizinė to interpretacija: tai gali būti tai, kad atstumas kaip fiziškai išmatuojamas dydis nustojo egzistuoti. Ar galėtumėte tai interpretuoti, nes to & quotspace & quot nebėra? Be to, kai atstumas tarp bet kurių dviejų taškų mažėja link ## 0 ##, tankis didėja be apribojimų. Esant ## t = 0 ##, tankis yra arba „begalinis“, arba tiksliau „kartu apibrėžtas“.

Atrodo, kad dauguma žmonių įsivaizduoja plėtrą kaip vieną tašką. Tai susiję su fizine ir matematine nuostata, kad:

## x = y ## jei ir tik atstumas tarp ## x ## ir ## y ## yra ## 0 ##. Kitaip tariant, jei atstumas tarp bet kurių dviejų taškų yra lygus nuliui, tada jūs turite tik vieną tašką.

Matematiškai, jei atsižvelgsite į ## mathbb^ 3 ##, tarkime, be tiksliai apibrėžtos metrikos, tada tai tik tas pats senas begalinis taškų rinkinys, bet be atstumo sąvokos.

Todėl vienas iš būdų, kaip vizualizuoti singuliarumą, yra įsivaizduoti, kad taškų rinkinys lieka tiksliai ten, kur yra, tačiau šis dalykas, kurį mes vadiname ir matuojame atstumą, sumažėja tol, kol ## t = 0 ## nutolsta pati atstumo sąvoka. Problema ta, kad mes neturime fizikos dėsnių, kurie palaikytų šį procesą iki pat ## t = 0 ##, aprašymo.


Keista, bet tiesa: begalybė būna skirtingų dydžių

1995 m. „Pixar“ filme Žaislų istorija, „gung ho“ kosmoso veiksmo figūra „Buzz Lightyear“ nenuilstamai užburia savo frazę: & quot; Į begalybę & hellip ir dar daugiau! & quot. Anekdotas, žinoma, yra pagrįstas visiškai pagrįsta prielaida, kad begalybė yra nepralenkiamas absoliutas & mdashthat, kad nėra anapus.

Tačiau ši prielaida nėra visiškai pagrįsta. Kaip XIX amžiaus pabaigoje įrodė vokiečių matematikas Georgas Cantoras, egzistuoja daugybė begalybių ir kai kurie yra tiesiog didesni už kitus.

Paimkime, pavyzdžiui, vadinamuosius natūraliuosius skaičius: 1, 2, 3 ir pan. Šie skaičiai nėra ribojami, todėl visų natūralių skaičių rinkinys arba rinkinys yra begalinis. Bet kiek tai begalinis? Cantoras naudojo elegantišką argumentą, norėdamas parodyti, kad natūralių, nors ir be galo daug, iš tikrųjų yra mažiau nei kitoje įprastoje skaičių šeimoje „& quotreals.“ (Šį rinkinį sudaro visi skaičiai, kuriuos galima pateikti kaip dešimtainį skaičių, net jei dešimtainis skaičius begalinis ilgis. Taigi 27 yra tikrasis skaičius, kaip ir & pi, arba 3.14159 & hellip.)

Tiesą sakant, Cantoras parodė, kad realių skaičių, supakuoto tarp nulio ir vieno, yra daugiau, nei yra skaičių visame natūralių gyvūnų diapazone. Jis tai padarė logiškai prieštaraudamas: jis daro prielaidą, kad šie begaliniai rinkiniai yra vienodo dydžio, tada atlieka keletą loginių veiksmų, kad surastų trūkumą, kuris pakerta šią prielaidą. Jis mano, kad natūralūs gyvūnai ir šis „nulis prie vieno“ realių, turinčių vienodai daug narių, pogrupis reiškia, kad abu rinkinius galima susieti su „vienas su vienu“ korespondencija. Tai yra, abu rinkinius galima suporuoti taip, kad kiekviename rinkinio elemente kitame rinkinyje būtų vienas & mdashas tik vienas & mdash & quotpartneris & quot.

Pagalvokite apie tai taip: net jei nėra skaičiavimo, santykiniams dydžiams matuoti galima naudoti „vienas su vienu“ atitikmenis. Įsivaizduokite dvi nežinomų dydžių dėžes, vieną iš obuolių ir vieną iš apelsinų. Išimdami po vieną obuolį ir po vieną apelsiną, abu partneriai susidedami į obuolių-apelsinų poras. Jei dviejų dėžių turinys ištuštinamas vienu metu, jų yra vienodai daug, jei viena dėžė yra išeikvota prieš kitą, tos, kurioje liko vaisių, gausu.

Taigi Cantoras daro prielaidą, kad natūralusis ir realus nuo nulio iki vieno buvo įtraukti į tokį susirašinėjimą. Kiekvienas natūralus skaičius n taigi turi tikrą partnerį rn. Tikrąsias realijas galima išvardyti pagal jų natūralius reikalavimus: r1, r2, r3, ir taip toliau.

Tada ima rodytis protinga Kantoro pusė. Jis sukuria tikrą skaičių, vadinamą p, pagal šią taisyklę: padarykite skaitmenį n vietos po kablelio p kažkas kitas, o ne skaitmuo toje pačioje dešimtosios vietoje po kablelio rn. Paprastas būdas būtų: pasirinkite 3, kai atitinkamas skaitmuo yra 4, kitaip pasirinkite 4.

Norėdami parodyti, pasakykite tikrojo skaičiaus porą natūraliam skaičiui 1 (r1) yra garsus Tedo Williamso .400 mušamųjų vidurkis nuo 1941 m. (0,40570 ir hellip), pora už 2 (r2) yra George'o W. Busho dalis populiaraus balsavimo 2000 m. (0.47868 ir hellip) ir 3 (r3) yra dešimtainis & pi komponentas (0,14159 ir hellip).

Dabar sukurkite p atlikus Kantoriaus konstrukciją: skaitmuo po dešimtainio skaičiaus po kablelio neturėtų būti lygus skaičiui po kablelio po kablelio r1, o tai yra 4. Todėl pasirinkite 3 ir p prasideda 0.3 ir hellip. Tada pasirinkite skaitmenį antroje po kablelio p kad jis neprilygtų antrosios dešimtosios tikslumu r2, kuris yra 7 (pasirinkti 4 p = 0,34 & hellip). Galiausiai pasirinkite skaitmenį, nurodytą trečiąja dešimtųjų tikslumu p kad ji nebūtų lygi atitinkamos dešimtosios dešimtainės dalies skaičiui r3, tai yra 1 (dar kartą pasirinkite 4 p = 0,344 & hellip).

Toliau einant žemyn, šis matematinis metodas (vadinamas & quotdiagonalization & quot) sukuria realų skaičių p tarp nulio ir skaičiaus, kuris pagal savo konstrukciją skiriasi nuo kiekvieno tikrojo sąrašo skaičiaus bent po vieną skaičių po kablelio. Ergo, jis negali būti sąraše.

Kitaip tariant, p yra tikrasis skaičius be natūralaus skaičiaus partnerio & mdashan obuolys be apelsino. Taigi, realų ir natūralių žmonių susirašinėjimas vienas su kitu nepavyksta, nes realų yra tiesiog per daug, o mdašy yra & quot; nesuskaičiuojami & quot; daug & mdashmaking tikroji begalybė, kažkaip didesnė už natūralią begalybę.

Idėja būti „didesniu nei“ iš tikrųjų buvo proveržis “, - sako Stanley Burris, matematikos profesorius emeritas iš Vaterlo universiteto Ontarijuje. Jūs turėjote šią pagrindinę begalybės aritmetiką, tačiau niekas negalvojo klasifikuoti begalybėje, o prieš tai mdashit buvo tik vienas objektas.

Prideda matematikas Josephas Mileti iš Dartmuto koledžo: & quotKai pirmą kartą išgirdau rezultatą ir pirmą kartą pamačiau, tai tikrai mane nuvertė. Tai vienas iš tų rezultatų, kurie yra trumpi, mieli ir tikrai labai stebina. & Quot


Autostopininko vadovas, nurodantis Galaktikos „Visatos“ apibrėžimą:

Visata yra labai didelis dalykas, kuriame yra daugybė planetų ir daugybė būtybių. Tai yra viskas. Kuo gyvename. Aplink mus. Daug. Nieko. Gana sunku iš tikrųjų apibrėžti, ką reiškia Visata, tačiau, laimei, Vadovas dėl to nesijaudina ir tiesiog pateikia naudingos informacijos, kaip joje gyventi.

Plotas: Visatos plotas yra begalinis.

Importas: nėra. Tai yra begalybės rezultatas, todėl neįmanoma importuoti daiktų į tai, kas turi begalinį kiekį, nes pagal apibrėžimą nėra išorės, iš kurios būtų galima importuoti daiktus.

Eksportas: nėra, dėl panašių priežasčių kaip ir importas.

Gyventojai: nėra. Nors kartkartėmis galite pamatyti žmonių, jie greičiausiai yra jūsų vaizduotės produktai. Paprasta matematika mums sako, kad Visatos populiacija turi būti lygi nuliui. Kodėl? Gerai atsižvelgiant į tai, kad visatos tūris yra begalinis, turi būti begalinis pasaulių skaičius. Tačiau ne visi jie yra apgyvendinti, todėl yra tik ribotas skaičius. Bet koks baigtinis skaičius, padalytas iš begalybės, yra nulis, todėl vidutinis Visatos gyventojų skaičius yra lygus nuliui, taigi bendras gyventojų skaičius turi būti lygus nuliui.

Menas: nėra. Kadangi meno funkcija yra išlaikyti veidrodį prie gamtos, meno negali būti, nes Visata yra begalinė, o tai reiškia, kad veidrodžio paprasčiausiai nėra.

Lytis: nėra. Nors iš tikrųjų yra gana daug, atsižvelgiant į nulinę Visatos populiaciją, iš tikrųjų negali būti jokių lytinių santykių turinčių būtybių, todėl Visatoje seksas nevyksta. & Rdquo


Jei visatos dydis yra begalinis ir šviesos greitis yra pastovus, ar yra vietų, kurių šviesa nepasiekė?

Nepaisant šimtmečio sunkaus daugelio didžių genijų darbo, visatos visuotinė struktūra nėra iki galo suprantama. Nepaisant to, galime pabandyti protingai spėlioti apie visos visatos prigimtį.

Yra svarbių stebėjimo faktų, dėl kurių neginčijama. Kai žiūrime kuo toliau savo geriausiais teleskopais, mes stebime visatą, kuri yra vienalytė, besiplečianti pagal Hablo dėsnį ir užpildyta kosmine mikrobangų fonine spinduliuote. Nežinoma, ar homogeniškumas, kurį stebime per maždaug 12 milijardų šviesos metų, tęsiasi iki begalybės. Jei taip, tada nėra jokios visatos dalies, kurioje nebūtų šviesos, materijos ar galaktikų. Tai reiškia, kad karšta, tanki, didžiojo sprogimo mūsų visatos pradžia įvyko visur visoje begalinėje erdvėje. Nebuvo tuščios vietos, kur galėtų keliauti šviesa.

Visata turi ribotą amžių, todėl tikroji šviesa nuo didžiojo sprogimo nuvažiavo tik ribotą atstumą. Neabejotinai visatoje yra nutolusių objektų, kurie siuntė šviesą mūsų kryptimi, ir ta šviesa dar neatvyko. Iš tiesų, ta šviesa niekada negali ateiti, jei visatos plėtimosi greitis nesumažėja. Naujausi duomenys rodo, kad visatos plėtimosi greitis iš tikrųjų greitėja. Tai turi kosmologų armija, dirbanti viršvalandžius, bandydama tai suprasti. Jei visata įsibėgėja, mes niekada nematysime jos. Net objektai, kuriuos dabar galime pamatyti, išnyks, kai jie atsitraukia virš šviesos greičio.
Atsakė: Hugh Mongus, M. S., pensininkas mokytojas

„Didžiausią naudą duos techniniai patobulinimai, linkę į vienijimąsi ir harmoniją“.


Kokia yra visata?

Remiantis mūsų geriausiais vertinimais, stebima visata yra apie 93 milijardus šviesmečių 8,8 × 10 23 kilometrų atstumu. Tačiau tikrasis dydis tikriausiai yra daug didesnis.

Stebint Visatą ir # 8212 paralaksą bei už jo ribų

Pradėkime visatos dydį žengti labai paprastu eksperimentu: padėkite delną prieš akis. Pažvelkite į jį ir sutelkite dėmesį į jo padėtį. Tada užmerkite vieną akį, vėl pažvelkite į delną ir tada pakeiskite akis. Atrodo, kad ranka šiek tiek juda į šoną, nes skiriasi akių padėtis & # 8212, tai vadinama paralaksu.

Žinodami atstumą tarp akių ir matydami tariamą rankos poslinkį, galime apskaičiuoti atstumą iki jūsų rankos. Dabar įsivaizduokite, kad vietoje jūsų akių kosmose yra du teleskopai, o vietoj jūsų delno turime labai tolimą daiktą, tarkime, žvaigždę. Mes žinome, kaip toli vienas nuo kito yra du teleskopai, kad galėtume apskaičiuoti atstumą iki žvaigždės per paralaksą.

Dėka Žemės orbitos (# 8217s) (kurią galime tiksliai apskaičiuoti), mes turime būtent tai: galimybę stebėti tą patį dalyką iš dviejų skirtingų taškų (to paties teleskopo, kurį juda Žemės orbita). Astronomai šį metodą paprastai naudoja apskaičiuodami atstumą iki dangaus objektų.

Supaprastinta objekto paralaksės iliustracija tolimame fone dėl perspektyvos poslinkio. Žiūrint iš & # 8220Viewpoint A & # 8221, atrodo, kad objektas yra priešais mėlyną kvadratą. Kai vaizdas pakeičiamas į & # 8220Viewpoint B & # 8221, atrodo, kad objektas pasislinko prieš raudoną kvadratą. Vaizdo kreditai: Booyabazooka / Wikipedia.

Tačiau praėjus maždaug 100 šviesmečių atstumas tampa tiesiog per didelis ir paralaksinis metodas pradeda prarasti savo efektyvumą. Vis dėlto per paralaksą mes žinome, kad visata yra mažiausiai 200 šviesos metų (100 į abi puses) ir # 8212 tai, kas vienu metu atrodė nesuvokiamai didelė.

Tačiau tikrasis dydis gerokai viršija tai.

Stebima visata & # 8212 ir standartinė žvakė

Čia viskas pradeda tapti tikrai įdomu (ir keblu). Leiskite akimirkai pagalvoti apie visatos amžių. Kai žiūrime į tai, kas nutolusi per 1 šviesmetį, šviesai prireikė vienerių metų, kad pasiektume tą objektą iki mūsų, todėl mes matome tai, kaip buvo prieš metus. Tam tikra prasme mes žiūrime laiką ir matome praeitį. Mes matėme galaktikas, kurių amžius viršija milijardus metų, todėl visatos dydis visoje turi būti mažiausiai keli milijardai šviesmečių.

Apibendrinant, mes žinome, kad visatos amžius yra gana geras - 13,7–13,8 milijardo metų, ir tai žinome iš dviejų esminių įrodymų.

Pirmasis yra susijęs su visuotine plėtra. Mes žinome, kad visata plečiasi ir plečiasi vis sparčiau. Darant prielaidą, kad visose visatos dalyse jis plečiasi panašiai (su tuo sutinka dauguma mokslininkų), visi visatos objektai juda vienas nuo kito panašiu tempu. Leiskimės į galaktikas, kaip nepaprastai masyvius & # 8220objektus & # 8221: žinome, kad jie juda atskirai, ir žinodami dabartinį jų greitį ir atstumus, taip pat greitį, kuriuo visuotinė plėtra greitėja, galime apskaičiuoti per kiek laiko jie pasiekė dabartinę padėtį. Šis metodas suteikia visatos amžiui maždaug 14 milijardų metų.

„RS Puppis“ yra viena ryškiausių žinomų Paukščių Tako kefeidinių žvaigždžių & # 8212, todėl ji yra viena iš svarbiausių & # 8220 standartinių žvakių ir # 8221. Vaizdo kreditai: Hablas / NASA.

Antrasis metodas priklauso nuo seniausių grupių, kurias mes galime stebėti, amžiaus matavimo. Tai nėra paprasta ir plačiai panaudojamos mūsų žinios apie žvaigždžių formavimąsi, ypač žvaigždžių grupė, vadinama & # 8220pagrindinės žvaigždės & # 8221, kurios yra labiausiai paplitusios žvaigždžių rūšys. Mes žinome, kad šios žvaigždės laikui bėgant keičia spalvą, senstant tampa raudonos. Matuodami jų spalvą ir ryškumą, galime apskaičiuoti jų amžių & # 8212, tai yra & # 8220 standartinė žvakė & # 8221, objektą, kurio ryškumą galime apskaičiuoti matematiškai. Tačiau pačioms seniausioms žvaigždėms net tai neveikia, ir čia atsiranda amerikiečių astronomės Henriettos Swan Leavitt darbas. Dar 1908 m. Henrietta suprato, kad egzistuoja speciali žvaigždžių klasė, vadinama kefeido kintamaisiais. . Šios žvaigždės turi labai patikimą ryškumą ir pulsaciją, o tai leidžia astronomams apskaičiuoti, kiek metų yra šios žvaigždės. Naudojant šį metodą, visatos amžius buvo apskaičiuotas kaip 13,7 milijardo metų.

Tai, kad šie du metodai pateikia tokias artimas vertybes, teikia vilčių, o vėlesni tyrimai ir modeliai patvirtino ir patobulino šį diapazoną. Šiuo metu mokslininkai yra įsitikinę (99,1% tikslumu), kad visatos amžius yra 13,81 milijardo metų & # 8212, o tai reiškia, kad mes turime dar vieną svarbų etapą siekdami išsiaiškinti visatos dydį.

Taigi mes turime mažesnę „# 8220 yardstick“ ir # 8221 daiktams matuoti mūsų kosminėje kaimynystėje, o didesnį - matuojamiems dalykams matomoje visatoje. Kas bus toliau?

Stebimos visatos dydis

Galėtume manyti, kad stebimos visatos dydis yra 13,7 milijardo šviesmečių visomis kryptimis, taigi 27,4 milijardo šviesmečių skersai. Įspėjimas apie spoilerį: tai netiesa! Tai ir ką mes dabar gali matyti & # 8212, kol šviesai reikėjo keliauti pas mus, visata toliau plėtėsi. Turėkite omenyje: pati erdvė didėja.

Visatos išsiplėtimo vizualizacija. Vaizdo įrašai: Eugenio Bianchi, Carlo Rovelli ir Rocky Kolbas.

Patogūs ir tinkami atstumai

Šiuo metu turėtume atskirti du atstumus.

Tinkamas atstumas iš esmės yra ten, kur tolimas objektas būtų konkrečiu kosmologinio laiko momentu. Laikui bėgant tai gali pasikeisti dėl visatos išsiplėtimo.

Artėjantis atstumas išskiria visatos išsiplėtimą, suteikdamas atstumą, kuris nesikeičia laike dėl erdvės išsiplėtimo, tačiau gali pasikeisti, pavyzdžiui, dėl galaktikos judėjimo.

Visatos išsiplėtimas lemia tinkamą atstumo pasikeitimą, tuo tarpu šis išsiplėtimas nekeičia atstumo.

Taigi, kokia didelė stebima visata tapo nuo pat jos atsiradimo?

Geriausias atsakymas yra tas, kas vadinama raudonas poslinkis. Kai šviesos šaltinis ateina iš labai toli, jo bangos ilgis pradeda slinkti raudonos spektro pusės link. Šio tipo Doplerio poslinkis buvo pagrindinis požymis, rodantis, kad visatos dydis didėja, ir gali padėti tyrėjams įvertinti, kiek visata išsiplėtė.

Iš esmės, jei norėtume rasti tikrai senų fotonų ir išanalizuoti jų spektrinį poslinkį, gerai įvertintume, kiek kažkas yra senas ir kiek toli jis šiuo metu yra. Ankstyviausi fotonai, kuriuos gauname iš vadinamojo kosminio mikrobangų fono (CMBR), silpnos kosminės foninės spinduliuotės, užpildančios visą erdvę, kuri atspindi ankstyviausią žinomą elektromagnetinę spinduliuotę.

Kai kurie iš mūsų tiksliausių CMBR įverčių gaunami iš Wilkinsono mikrobangų anizotropijos zondo (WMAP), kuris kartu su kitais vertinimais nustatė, kad toliausiai pastebimi fotonai yra už 46,5 milijardo šviesmečių.

Kosminės mikrobangų fono temperatūros svyravimai iš 7 metus trukusių Wilkinsono mikrobangų anizotropijos zondo duomenų, matomų visame danguje kaip dangaus sferoje. Vaizdo kreditai: NASA.

Atstumas nuo Žemės iki stebimos visatos krašto yra apie 46,5 milijardo šviesmečių 14,26 (gigaparsekai arba 4,40 × 10 26 metrų) bet kuria kryptimi. Taigi, nors pati šviesa galėjo keliauti tik 13,8 milijardo metų, atstumas nuo mūsų iki taško, iš kurio ji atsirado, šiuo metu yra 46 milijardai šviesmečių.

Tai padarytų stebimos visatos skersmenį apie 93 milijardus šviesmečių (lygiavertį 28 milijardams parsekų), darant prielaidą, kad Žemė užima santykinai centrinę vietą visatoje.

Reikėtų pažymėti, kad šiuo metu tinkamas ir sujungiamas atstumas tarp Žemės ir stebimos visatos krašto yra apibrėžtas kaip vienodas (siekiant paprastumo). Tai yra tik sutartis, o kitu metu mastelio koeficientas skyrėsi nuo 1.

Tais pačiais aukščiau aprašytais matavimais padaryta išvada, kad tuo metu, kai buvo išleistas CMBR, tinkamas atstumas buvo tik 42 mln šviesmečių.

Dar viena visuotinio išsiplėtimo vizualizacija. Vaizdo kreditai: NASA, Goddardo kosminių skrydžių centras.

Taigi, kiek mums yra žinoma, stebimos visatos dydis yra 93 milijardai šviesmečių. Jis neabejotinai yra didesnis už tai, tačiau neturime jokių reikšmingų įrodymų, leidžiančių įvertinti jo dydį.

Tačiau atlikus vieną statistinį įvertinimą, kurį atliko Oksfordo tyrėjai, nustatyta, kad visata gali būti 251 kartus didesnė už stebimą visatą, o tai reikštų 23343 šviesmečius. Tai tikrai kuklina, o kai kurie tyrimai netgi pranoksta tai. Įvertinimai visatos dydžiui gali siekti net megaparsekus, kaip teigiama viename pasiūlyme dėl ribų. Kad galėtumėte įsivaizduoti, koks didelis šis skaičius, nesvarbu, kokiais matavimo vienetais tai išreiškiate & # 8212, ar tai būtų nanometrai, ar megaparsekai, skirtumas paprasčiausiai pasimestų nereikšmingais paskutiniais skaitmenimis.

Universali plėtra

Visuotinė plėtra gali būti labai sunku apgaubti galvą, tačiau čia yra lengva analogija, padedanti vizualizuoti dalykus.

Pagalvokite apie visatą kaip apie bandelę. Pagalvokite apie materiją šioje erdvėje kaip apie aguonas šioje tešloje. Kepant tešlą, ji išsiplečia, o tarpas tarp visų aguonų sėklų padidėja ir panašiai, visuotinis išsiplėtimas varo medžiagą, nors procesas aptinkamas tik kosmologiniu mastu.

Visatos forma

Dabar mes turime tam tikrą idėją, kokia visata yra & # 8212, tiksliau, mes turime apatinę visatos dydžio ribą & # 8212, bet kaip ji atrodo?

Daugelis žmonių tikriausiai įsivaizduotų, kad visata yra šiek tiek sferinės formos. Nors intuicija kosmologijoje vargu ar yra patikima, sferinė visata yra visiškai tikėtina. Bendrajame reliatyvume erdvės laikas yra išlenktas, o tai reikštų, kad yra trys galimos visatos formos:

  • plokščias (nulinis kreivumas)
  • sferinis arba uždaras (teigiamas kreivumas) arba
  • hiperbolinis arba atviras (neigiamas kreivumas).

Siūlomos ir kitos sudėtingesnės formos, tokios kaip „Moebius“ juosta ar jos 3D korespondentas, „Klein Bottle“ ir Nr. 8212, kur nėra nei vidaus, nei išorės, yra tik vienas paviršius.

Tačiau naujesni duomenys rodo, kad visata iš esmės yra plokščia. Minėto CMBR temperatūros matavimai turėtų didelių svyravimų, jei visata būtų išlenkta, tačiau pagal savo galimybes mes nesugebėjome pastebėti tokių variantų, o tai rodo, kad visata yra priimtino diapazono ribose. iš esmės plokščia.

Jei visata iš tikrųjų yra & # 8220flat & # 8221, bendrosios reliatyvumo ir visuotinio išsiplėtimo matematika rodo, kad ji ir toliau plėsis amžinai, nors nėra aišku, ar ši plėtra ir toliau spartės neribotą laiką, ar lėtės.

Tačiau tai iš tikrųjų mums nieko nepasako apie tai, kokia iš tikrųjų yra visata, ir yra dar labiau mįslinga galimybė: galbūt visata yra tokia didelė, kad mūsų stebimos visatos atstovaujama dalis nėra pakankamai didelė, kad būtų galima parodyti savo visatą. kreivumas, panašiai kaip žiūrint iš mūsų asmeninės perspektyvos, Žemė atrodo plokščia, bet jei pakankamai atitolinsite, jos kreivumas taps akivaizdus.

Tai palieka dar vieną svarbų klausimą aptarti.

Ar visata yra begalinė?

Kadangi tiksliai negalime išsiaiškinti, kokia yra visata, atsiranda dar viena galimybė: begalinė visata.

Dvi galimybės (baigtinės ar begalinės visatos) kelia vienodai mįslingas situacijas: jei visata yra baigtinė, tai kas gali būti už jos ribų ir kas visata plečiasi į? Ar visata kuriant vietos? Ar šis klausimas net turi prasmę?

Jei visata yra begalinė, viskas dar keisčiau. Kaip kažkas, kas nėra be galo senas, gali būti be galo didelis? Ar begalinė visata gali išsiplėsti? Teoriškai, taip & # 8212, nors tai labai sunku vizualizuoti (ir matematika ir fizika tampa daug sudėtingesnė). Vėlgi, pagalvokime apie visuotinį išsiplėtimą ne kaip apie & # 8220paplėtimą & # 8221, o kaip apie & # 8220tempimą & # 8221, kuriame visos visatos dalys, nuo pat vidurio iki periferijos, yra viena nuo kitos ištrauktos. Bet ar begalinėje visatoje yra visos įmanomos materijos konfigūracijos? Ar kur nors visatoje yra dar vienas? Arba dar geriau, ar yra jūsų versija, kuri yra nemirtinga, nereikia miegoti ir turi kačių ausis? Tai tokia problema, kuri gali iškilti iš begalinės visatos.

Pi ir begalinė visata

Tiesmukiškesnę begalinės visatos problemą atspindi Olberso ir # 8217 paradoksas, teigiantis, kad nakties dangaus tamsa prieštarauja begalinės ir amžinai statiškos visatos prielaidai: jei ji būtų tikrai begalinė, tai kiekvienas nakties momentas dangus galų gale nukris į žvaigždę ir nušvis, kol visą naktį dangus bus apšviestas. Kadangi tai neįvyksta, visata nėra begalinė.

Kai šioje animacijoje atsiskleidžia tolimesnės žvaigždės, vaizduojančios begalinę, vienalytę ir statišką visatą, jos užpildo spragas tarp artimesnių žvaigždžių. Kadangi naktinis dangus dažniausiai tamsus, tai, atrodo, leidžia manyti, kad visata nėra begalinė. Buvo pasiūlyta keletas alternatyvių paaiškinimų, tačiau faktas, kad Olberso ir # 8217 paradoksas nebuvo ryžtingai įrodytas 300 metų, byloja. Vaizdo kreditai: Kmarinas86 / Wikipedia.

Tiesa ta, kad mes nežinome, ar visata yra ribota, ar begalinė, ir to niekada negalime žinoti. Atrodo, kad problemos sudėtingumas bent jau dabar yra neįveikiamas. But here’s the good thing: it might not really matter.

Even if the universe isn’t infinite per se, there’s a good chance it is practically infinite. This means that some areas might lie so far away from us that we could never reach them. Since according to our current understanding of physics nothing can go faster than the speed of light, considering the accelerating expansion, some areas might simply be mathematically unreachable — we can never interact with them in any way.

The size of the Universe is difficult to define. Because we cannot observe space beyond the edge of the observable universe, we can’t know for sure if it is infinite or not. We have a good idea of how big our observable universe is, but that’s probably just a tiny piece in a much larger puzzle. How big that puzzle is remains an ongoing matter of research — and will likely remain so for years to come.


1 Atsakymas 1

All statements like "when the universe was the size of a grapefruit" refer to the currently observable universe. As the universe has a finite age and light travels at a finite speed (and there is nothing infinite going on with expansion), the observable universe is a finite patch.

I discussed some of the different notions of horizons in answering another question. The "observable universe" is taken to extend out to the particle horizon. That is, it includes precisely the points in our current time slice whose past worldlines (assuming they simply go with the expansion of space and have no peculiar velocity with respect to our reference frame) intersect the interior of our past light cone.

If you think of galaxies as marking these points, these are precisely the galaxies that we can see assuming arbitrarily good telescopes, since the light reaching us today was emitted as the galaxy crossed our past light cone.

Galaxies that started out too far away from us in an infinite universe haven't been able to get their photons to us. And indeed expansion will prevent most of them from ever getting to us.

The scale factor $a$ when the universe was the size of a grapefruit is simply the radius of a grapefruit divided by the radius of the current observable universe (about $46 mathrm$), or something like $10^<-28>$ (corresponding to a redshift of about $z = 10^<28>$). The idea is that the galaxies (or rather their precursor quantum fluctuations) inside this grapefruit-sized volume are exactly the galaxies inside our observable universe today. Į comoving coordinates the grapefruit is the same $46 mathrm$ in radius then as our observable universe is now.


Breaking the infinite pigeon hole theory

You have probably heard of the pigeon hole theory?
If we have more than 1 universe we probably have an infinite number of them and if we do we have infinite numbers of exact universe copies (infinite me you)

An interesting math idea, and interesting to think that an infinite number of us all exist.
The only thing that seems to have instant communication properties in our universe is Gravity.
Reason we orbit the sun at it's true location and not it's C location and probably why spooky action works also.
If we take that as a fact and do have infinite universes they probably instant communicate with each other also.

If we start with the infinite as exact copies of every universe then the left/right/top/bottom of each are not exact gravity matches on the next universe.
Instant divergence no matter how you place them.
Even if we have an exact copy of our universe somewhere in the infinite it's unique location in infinity will assure it being unique.
Infinite randomness and just 1 of me and 1 of you.

Katastrofa

Artėja prie asteroido? Ar tai yra tas?

"and if we do we have infinite numbers of exact universe copies (infinite me you)"

and then you must have enough alternate universes for each person (world population = . billion, and that is just Earth. And why not choices for rabbits and bacteria?) to have infinite choices.

Jim DeMaio

Well infinity is a big number Consider the universe size in the BB model, only 46.5 billion light years radius, How Big Is the Universe?, https://www.livescience.com/how-big-universe.html

Presently telescopes can only see out to about 13.5 billion light-years from Earth (z

12) so that leaves 33 billion more light-years presently not observable. Now this discussion introduces an infinite number of universes.

How do you plan to observe those infinite number of universes from Earth?

Katastrofa

Artėja prie asteroido? Ar tai yra tas?

"How do you plan to observe those infinite number of universes from Earth?"

Who says that is possible?

Voidpotentialenergy

Well infinity is a big number Consider the universe size in the BB model, only 46.5 billion light years radius, How Big Is the Universe?, https://www.livescience.com/how-big-universe.html

Presently telescopes can only see out to about 13.5 billion light-years from Earth (z

12) so that leaves 33 billion more light-years presently not observable. Now this discussion introduces an infinite number of universes.

How do you plan to observe those infinite number of universes from Earth?

Voidpotentialenergy

"and if we do we have infinite numbers of exact universe copies (infinite me you)"

and then you must have enough alternate universes for each person (world population = . billion, and that is just Earth. And why not choices for rabbits and bacteria?) to have infinite choices.

I think as a math problem it's a great one for thought but in reality the location and interference of each in it's unique location will never allow a duplicate.

Voidpotentialenergy

Well interesting discussion here and some questions. I use this definition of science.
Here are five points that science must meet according to a 1982 Fed court and judge ruling. The essential characteristics of science are: 1. It is guided by natural law 2. It has to be explanatory by reference to natural law 3. It is testable against the empirical world 4. Its conclusions are tentative, i.e., are not necessarily the final word 5. It is falsifiable.

Galileo's observations of the Galilean moons moving around Jupiter in the early 1600s that shocked the geocentric astronomy, meets these standards. Consider Cat post #5 and others here.

KC Strom

Well infinity is a big number Consider the universe size in the BB model, only 46.5 billion light years radius, How Big Is the Universe?, https://www.livescience.com/how-big-universe.html

Presently telescopes can only see out to about 13.5 billion light-years from Earth (z

12) so that leaves 33 billion more light-years presently not observable. Now this discussion introduces an infinite number of universes.

How do you plan to observe those infinite number of universes from Earth?

Question for you. How is it known that present telescopes can only see to about 13.5 billion light years from earth?

„Atlan0101“

"Infinite numbers of exact copies." Not all that long ago I argued for it, that you could not have an infinite number of universes without an infinite number of exact copies included. Then, finally, I began to realize that exact copies crossed a line between exactly one entity [immortally] extant and those infinite numbers of exact copies. To put it another way, an infinite number of exact copies of any universe must exist as that infinity and yet, at exactly the same time, be exactly one and the same universe. Being the same they could never cross or meet, no particle of one could ever do anything that would ever qualify as difference. An infinite number of [you] as space travelers could never leave [your] infinite numbers of exact universe copies without [you] leaving all of them all at once (an exact mirroring effect) and arrive wherever you would arrive in an exact copy of universe at exactly the same time.

The immortality of an entity in space is then linked to an immortality of that entity in time. The infinity and immortality of possibilities and eventualities.

Then comes 'local' (relative) and 'non-local' (not relative). The division of the Universe (singular) into universes (plural). The local universe includes the relativity of the [known] universe which extends to no distance farther out than the arrival [to you] of a collapsed history, a collapsed horizon, or mural of universe. The collapse of cosmic Complexity and Chaos over time and space into a picture of order that has nothing -- may have nothing -- to do with what was, or what is, really there in the infinity of the 'non-local' (the not relative). To steal from another saying, how many universes are there on / in the head of a pin?

KC Strom, #10 post question. Good question BB cosmology uses Hubble constant and redshift to convert into distance, e.g., https://ned.ipac.caltech.edu/help/cosmology_calc.html

I generally use Calculator I or II, use defaults and change redshift (z) to whatever like 12.0. The CMBR redshift is about 1100, thus light-time or look back time distance about 13.8 billion light years. Redshift is how the BB model interprets distance using look back time or light time. The only direct distance measurement is stellar parallax and that is very limited in distances from Earth. In the cosmology calculators, the object's z number converts to light-time distance from Earth but because space continues to expand, the comoving radial distance for the object (where it is now), very much farther away and not observable using telescopes on Earth, presently.

KC Strom

KC Strom, #10 post question. Good question BB cosmology uses Hubble constant and redshift to convert into distance, e.g., https://ned.ipac.caltech.edu/help/cosmology_calc.html

Correct me if I am wrong, but I believe I have read that there may be issues with the Hubble constant? Correct? If so, any thoughts about implications of such problems with respect to the Distance calculators?

KC Strom

What's a couple of billion years among friends. So, given that variability, our current telescopes can see about 11.8 to 15. 8 billion light years away? True?

Can you give me a "quick and dirty" sense as to how sensitive these models are to redshift observations? I'm starting to understand there are two "types" of observable redshift. Expansion of space itself and the movement of a body within that space. Correct?

KC Strom, ref post #15. From what I know, the cosmological constant is *super sensitive* and wrong value here using General Relativity, space expands so fast nothing is here The Cosmological Constant Is Physics’ Most Embarrassing Problem, https://www.scientificamerican.com/article/the-cosmological-constant-is-physics-most-embarrassing-problem/

QM and vacuum energy density just makes things worse for expanding space, some say 10^120 or more magnitude error between assuming cc value allowing space expansion (but not too fast) and what happens with vacuum energy using QM (blows the universe out, we are not here). My chief concern is post #1. How can this be shown to be science, thus verifiable like Galileo observations at Jupiter? So far it seems, the infinite number of universes all around me are not observable thus fail to meet science standards in my opinion.

KC Strom

However, unless I'm mistaken, QM gives this idea a "non-zero" probability of being true.

Voidpotentialenergy

"Infinite numbers of exact copies." Not all that long ago I argued for it, that you could not have an infinite number of universes without an infinite number of exact copies included. Then, finally, I began to realize that exact copies crossed a line between exactly one entity [immortally] extant and those infinite numbers of exact copies. To put it another way, an infinite number of exact copies of any universe must exist as that infinity and yet, at exactly the same time, be exactly one and the same universe. Being the same they could never cross or meet, no particle of one could ever do anything that would ever qualify as difference. An infinite number of [you] as space travelers could never leave [your] infinite numbers of exact universe copies without [you] leaving all of them all at once (an exact mirroring effect) and arrive wherever you would arrive in an exact copy of universe at exactly the same time.

The immortality of an entity in space is then linked to an immortality of that entity in time. The infinity and immortality of possibilities and eventualities.

Then comes 'local' (relative) and 'non-local' (not relative). The division of the Universe (singular) into universes (plural). The local universe includes the relativity of the [known] universe which extends to no distance farther out than the arrival [to you] of a collapsed history, a collapsed horizon, or mural of universe. The collapse of cosmic Complexity and Chaos over time and space into a picture of order that has nothing -- may have nothing -- to do with what was, or what is, really there in the infinity of the 'non-local' (the not relative). To steal from another saying, how many universes are there on / in the head of a pin?

Tough to give any real proof if we are it the one and only universe and nothing else exists.
Or we are just 1 universe in a sea of infinite BB universes.
Or endless fluctuation is the universe and our BB is just 1 of an infinite number of them in it.
Dark flow/great attracter is pointing to something for sure and IMO is the answer or beginning of an answer

Time/location/interference tough to imagine an exact copy of anything in an endless bag of marbles that interact in a unique way with every marble in the bag in a different way.


Does size become fictional in an infinite universe?

Currently, we don't know if we live in an infinite or finite universe. But let's say, for the sake of argument, that we do live in an infinite universe. So that if we would have a space ship with an infinite amount of fuel, we could keep on going forever. Infinity is something the human brain can't really comprehend, because from the start of our lives we experience everything to have a beginning and ending, even life. So to think there is something, or in this case everything, that just keeps on going for ever, is really mind bending.

But if our universe is indeed infinite, would this mean that size of any kind becomes purely fictional if we look at the bigger picture? If we look from our own perspective measuring things is no problem, since we are finite in length, width and depth, we can perfectly measure something from our perspective, and even a-dress a number to it. This number will give us an approximation of how big or small an object is.

What if we take a grain of sand on the beach? We could perfectly measure this compared to the size of the beach we found the grain in. But what if we keep on expanding this beach, the grain of sand would get relatively smaller and smaller. So now we take our universe that is in this case infinite, and we compare the Earth to it. The size of the Earth would we infinitely small, compared to an infinite universe. Because the bigger a space gets, the relatively smaller objects within it get.

Like if there where to be a person with an infinite amount of money, (not taking the economical catastrophe of this in to account), from his perspective everything would be free. Because when he would spent a certain amount of money, it wouldn’t be noticeable on his balance.

Does this mean an infinite universe would cancel out size of any sort? I think it does. If we could look from the universe’s perspective, the word 'size' wouldn't exist in our dictionary.


Žiūrėti video įrašą: Why does the universe exist? Jim Holt (Gruodis 2022).