Naš Svemir počeo je s Velikim praskom, ali to ne znači da smo ga pravilno nacrtali za sebe. Većina nas to zamišlja kao pravu eksploziju: kada sve počne s vrućim i gustim, a onda se hladi i hladi, dok pojedini fragmenti lete dalje i dalje. Ali to uopće nije istina. Stoga se postavlja pitanje: ima li Svemir središte? Je li kozmičko pozadinsko zračenje doista na istoj udaljenosti od nas gdje god pogledate? Napokon, ako se Univerzum širi, onda je to širenje sigurno negdje započelo?
Razmislimo na trenutak o fizici eksplozije i kakvom bi izgledao naš svemir kada bi počeo s njom.
Prve faze eksplozije tijekom nuklearnog testa Trinity, 16 milisekundi nakon eksplozije. Vrh vatrene kugle nalazi se na visini od 200 metara. 16. srpnja 1945
Eksplozija započinje u trenutku i brzo se širi prema van. Materijal koji se najbrže kreće izlazi najbrže i stoga se najbrže širi. Što ste dalje od središta eksplozije, manje će vas materijala dohvatiti. Gustina energije smanjuje se kako vrijeme prolazi, ali što dalje od eksplozije to se brže smanjuje, jer se energetski materijal rjeđe rastvara u blizini. Bez obzira gdje se nalazite, uvijek ćete moći - ako niste uništeni - rekonstruirati središte eksplozije.
Struktura svemira velikih razmjera s vremenom se mijenja kako maleni nedostaci rastu i tvore prve zvijezde i galaksije, a zatim se spajaju u velike, moderne galaksije koje danas vidimo. Što dalje gledate, sve je mlađi svemir.
Ali ovo nije svemir koji vidimo. Svemir izgleda isto na velikim i malim udaljenostima: iste gustoće, iste energije, iste galaksije itd. Udaljeni objekti koji se udaljavaju od nas velikom brzinom ne podudaraju se u dobi s objektima koji su nam bliži i kreću se s niže brzine; izgledaju mlađe. I na velikoj udaljenosti predmeti postaju ne manje, već više. A ako pogledamo kako se sve kreće u svemiru, možemo vidjeti da smo unatoč onome što vidimo na desetke milijardi svjetlosnih godina rekonstruirali središte točno tamo gdje smo.
Promotivni video:
Superklaster Laniakei, označen crvenom bojom za položaj Mliječnog puta, predstavlja samo jednu milijardu volumena svemira koji se može promatrati. Kad bi svemir započeo eksplozijom, Mliječni put bi bio točno u središtu
Znači li to da smo od svih bilijuna galaksija u svemiru u središtu Velikog praska? I da je prvotna "eksplozija" bila podešena na taj način - s nepravilnim, nehomogenim gustoćama energije, "referentnim točkama" i tajanstvenim sjajem od 2,7 K - tako da smo bili u njenom središtu? Koliko bi bilo velikodušno Svemir se prilagoditi tako da se nalazimo u ovoj nevjerojatno nerealnoj točki u startu.
Tijekom eksplozije u svemiru, vanjski se materijal najbrže uklanja, što znači da će najbrže pokazati druga svojstva, odmičući se od središta, jer će brže gubiti energiju i gustoću
Ali opća relativnost govori nam da to nije eksplozija, nego ekspanzija. Svemir je započeo vrućim, gustim stanjem i njegovo tkivo se proširilo. Postoji zabluda da je morala početi od jedne točke, ali ne. Cijelo je područje imalo takva svojstva - ispunjeno materijom, energijom itd. - i tada je jednostavno univerzalna gravitacija stupila u akciju.
Ta su svojstva bila svugdje i ista - gustoća, temperatura, broj galaksija itd. Ali kad bismo to mogli vidjeti, našli bismo dokaze o evoluciji svemira. Budući da se Veliki prasak dogodio odmah i svugdje prije određenog vremena u određenoj regiji prostora, a ovo je područje sve što možemo vidjeti, ako pogledamo sa našeg stajališta - vidimo područje prostora koje se ne razlikuje previše od našeg vlastitog položaja u prošlosti. Teško je razumjeti, ali pokušajte.
Osvrnuti se na velike kozmičke udaljenosti je poput gledanja u vrijeme. Prošlo je 13,8 milijardi godina od Velikog praska tamo gdje smo sada, ali se Veliki prasak dogodio i drugdje. Svjetlost koja putuje u vremenu iz tih galaksija znači da vidimo daleke krajeve onakve kakvi su bili u prošlosti.
Galaksije, čije je svjetlo do nas doseglo milijardu godina, vidljive su nam kao i prije milijardu godina; galaksije koje nam se javljaju deset milijardi godina kasnije izgledaju kao prije točno ovog puta. Prije 13,8 milijardi godina, svemir je bio pun zračenja, nije važno, a kada su se neutralni atomi prvi formirali, to zračenje nije nigdje otišlo, ohladilo se i prošlo kroz crveni pomak zbog širenja svemira. Ono što vidimo kao kozmička mikrovalna pozadina nije samo svjetlucanje Velikog praska, već je vidljivo s bilo kojeg mjesta u svemiru.
Svemir ne mora imati centar. Ono što nazivamo "prostorom" prostora u kojem se odvijao Veliki prasak može biti beskonačno. Da postoji centar, on može doslovno biti bilo gdje, a mi ne bismo znali za to, jer ne promatramo dovoljno Svemira da bismo dobili potpune informacije. Trebali bismo vidjeti rub, temeljnu anizotropiju (kada različiti pravci izgledaju različito) u temperaturama i broju galaksija, a naš svemir na najvećim mjerilima čini se isti i svuda i u svim smjerovima.
Ne postoji mjesto s kojeg se svemir počeo širiti, postoji vrijeme kada se svemir počeo širiti. Upravo je to bio Veliki prasak: stanje u koje je u određenom trenutku prošao cjelokupni promatrački svemir. Zato gledanje u svim smjerovima gleda unatrag u vrijeme. Zato je Svemir homogen u svim smjerovima. Zato našu povijest kozmičke evolucije možemo pratiti koliko mogu promatrati naše opservatorije.
Možda svemir ima konačan oblik i veličinu, ali ako je to tako, onda nam te informacije nisu dostupne. Dio svemira koji promatramo je konačan, a te informacije nisu sadržane u njemu. Ako univerzum mislite na balon, kruh ili nešto drugo po analogiji, sjetite se da možemo pristupiti samo malom djeliću stvarnog svemira. Sve što vidimo je mali dio toga. A bilo da je konačan ili beskonačan, ne prestaje se širiti i raspadati.
Svemir se ni na koji način ne širi; jednostavno postaje manje gusta.
ILYA KHEL