Svi znaju da se svemir širi. Ali gdje? Što je ovo proširenje? Promatrajući kako nuklearna gljiva raste, definitivno možemo ograničiti prostor u kojem raste. Pitanje s jedne strane može biti vrlo glupo, ali s druge strane vrlo zanimljivo.
Dakle, svemir se širi ili ugovara (odnosno izlaže crvene pomake i blueshifts) još od Velikog praska. Ali gdje će završiti njegovo širenje? Konačno, to ne može biti u beskonačnosti. Zašto bismo trebali reći da se svemir širi kao da je najnormalnija i najprirodnija stvar na svijetu?
Prvo, nekoliko jednostavnih istina
1. Ne širi se sada
Zemlja također nije. Ni Sunčev sustav ni Mliječni put. Širenje svemira ovisi o gravitaciji, što znači samo da se lokalni efekti dominantnosti gravitacije primjećuju u područjima velike gustoće. Ispada da se nisu sve galaksije udaljile od Mliječnog puta. Naš najbliži susjed, galaksija Andromeda, juri prema nama brzinom od 80 km / s i sudarit će se s nama u roku od nekoliko milijardi godina.
Promotivni video:
2. Ne vjerujte metaforama
Možda vam se čini da se svemir širi poput balona koji se pumpa zrakom. "Gledaj, baš kao u svemiru", reći će vam modni britanski znanstvenik. Ali vi, pametni, primijetit ćete da izvan kuglice ima prostora i da se dvodimenzionalna površina kugle širi u trodimenzionalni prostor. Međutim, naš svemir ima tri dimenzije.
3. Svemir nema kraja ni kraja
Nismo baš sigurni je li svemir beskonačno velik ili je samo vrlo velik, ali čak i ako jest, putovanje u jednom smjeru dovoljno dugog će vas ipak vratiti na prvo mjesto. Misli na Pacmana, ali bez voća i duhova. Što se tiče središta svemira, evo gdje nam analogija kugle pomaže. Čini nam se da se sve galaksije udaljavaju od nas, ali s njihove točke gledišta one će biti i središte svemira. Ovo je samo iluzija.
Pa gdje se svemir zapravo širi? Da nigdje. Ne postoji prostor koji je prepun stvari. Ali da bismo to razumjeli, pogledajmo što opća relativnost ima za reći o prostornom vremenu.
Općenito, relativnost (kako kažu profesionalci) najvažnije je svojstvo prostora (i vremena) udaljenost (i vremenski interval) između dviju točaka. Zapravo, udaljenost u potpunosti definira prostor. Evolucija skale udaljenosti određena je količinom materije i energije u prostoru, a kako vrijeme prolazi, mjerilo se povećava, pa se povećava i udaljenost između galaksija. Međutim - i ovo je neobičnost - događa se bez stvarnog pomicanja galaksija.
Možda je u ovom trenutku vaša intuicija propala. No to nas neće spriječiti da riješimo čudnosti.
Već smo rekli da se galaksije udaljavaju od nas. Ne baš. Samo je znanstvenicima lakše objasniti što se zapravo događa. Obmanjuju vas.
"Ali pričekaj!", Reći će većina znanstveno pamet. - "Mjerimo Doplerov pomak udaljenih galaksija." Ovaj takozvani „crveni pomak“, o kojem znate, fiksiran je na Zemlji, i poput sirene kola hitne pomoći, daje nam do znanja da postoji kretanje. Ali to se ne događa na kozmološkoj ljestvici. Samo što je otkako su daleke galaksije emitirale svjetlost i stigle do nas, svemirsko se mjerilo ozbiljno promijenilo, povećalo. Kako se prostor proširio, valna duljina fotona se povećavala, pa svjetlost odaje crvenu boju.
Iz ovog pristupa proizlazi još jedno pitanje: "Je li se Univerzum zaista širi brže od brzine svjetlosti?" Apsolutno je istina da većina udaljenih galaksija povećava svoju udaljenost u odnosu na nas brže od brzine svjetlosti, pa što? Ne kreću se brže od svjetlosti (obično miruju). Štoviše, znajući ovo neće vam pomoći ni na koji način: informacije se ne prenose. Ako pošaljete paket hrane u drugu galaksiju, bržu od brzine svjetlosti, to ne možete učiniti (pa čak i ovdje, u principu, morat ćete pokušati). Brzina svjetlosti ostaje univerzalni ograničivač brzine.
Dali smo najraširenije (dobro ili prihvaćeno u sferi relativista) mišljenje o kozmološkom širenju, ali logično bi bilo završiti na onome što uopće ne razumijemo. Sve gore funkcionira sjajno ako imate prostora za iskorak i naprezanje. Ali što se dogodilo na samom početku koji je prostor napravio doslovno iz ničega? Fizika nema odgovor na ovo pitanje. I morate pričekati dok se ne pojavi teorija kvantne gravitacije i osvijetli ovo pitanje.
Ilya Khel