Náš vesmír začal s Veľkým treskom, ale to neznamená, že sme ho pre seba správne nakreslili. Väčšina z nás si to predstavuje ako skutočnú explóziu: keď všetko začína horúcou a hustou a potom ochladzuje a ochladzuje, zatiaľ čo jednotlivé fragmenty lietajú ďalej a ďalej. To však vôbec nie je pravda. Preto vyvstáva otázka: má vesmír centrum? Je kozmické žiarenie v pozadí skutočne rovnaké od nás, kamkoľvek sa pozriete? Koniec koncov, ak sa vesmír rozširuje, musí sa táto expanzia niekde začať?
Pozrime sa na chvíľu na fyziku výbuchu a na to, aký by bol náš vesmír, ak by s tým začal.
Prvé fázy výbuchu počas jadrovej skúšky Trinity, 16 milisekúnd po výbuchu. Vrchol ohnivej gule je vo výške 200 metrov. 16. júl 1945
Výbuch začína v bode a rýchlo sa rozširuje smerom von. Najrýchlejšie sa pohybujúci materiál vychádza najrýchlejšie, a preto sa najrýchlejšie šíri. Čím ďalej ste od stredu výbuchu, tým menej materiálu vás bude dohnať. Postupom času sa hustota energie znižuje, ale ďalej od explózie klesá rýchlejšie, pretože energetický materiál je v okolí zriedkavejší. Bez ohľadu na to, kde sa nachádzate, budete vždy schopní - ak nie ste zničení - zrekonštruovať stred výbuchu.
Štruktúra vesmíru vo veľkom meradle sa v priebehu času mení, keď drobné defekty rastú a tvoria prvé hviezdy a galaxie, a potom sa zlúčia a vytvárajú veľké moderné galaxie, ktoré dnes vidíme. Čím ďalej sa pozriete, tým mladší je vesmír.
To však nie je vesmír, ktorý vidíme. Vesmír vyzerá rovnako na veľké a malé vzdialenosti: rovnaké hustoty, rovnaké energie, rovnaké galaxie atď. Vzdialené objekty, ktoré sa od nás vzdialia vysokou rýchlosťou, sa nezhodujú s vekom s objektmi, ktoré sú k nám bližšie a pohybujú sa s nimi. nižšie rýchlosti; vyzerajú mladšie. A vo veľkej vzdialenosti sa predmety stávajú nie menej, ale viac. A keď sa pozrieme na to, ako sa všetko vo vesmíre pohybuje, vidíme, že napriek tomu, čo vidíme desiatky miliárd svetelných rokov, sme zrekonštruovali centrum presne tam, kde sme.
Propagačné video:
Laniakei Supercluster, označený červenou farbou pre pozíciu Mliečnej dráhy, predstavuje iba jednu miliardu objemu pozorovateľného vesmíru. Keby vesmír začal explóziou, Mliečna dráha by bola presne v strede
Znamená to, že my, všetci bilióny galaxií vo vesmíre, sme v centre Veľkého tresku? A že pôvodný „výbuch“bol naladený týmto spôsobom - s nepravidelnými nehomogénnymi hustotami energie, „referenčnými bodmi“a záhadnou žiarou 2,7 K - takže sme boli v jeho strede? Aké veľkorysé by bolo, keby sa vesmír prispôsobil tak, že sme na začiatku neuveriteľne nereálne.
Počas explózie v priestore bude najrýchlejší odstránený vonkajší materiál, čo znamená, že najrýchlejší bude demonštrovať ďalšie vlastnosti, vzdialený od stredu, pretože rýchlejšie stráca energiu a hustotu.
Ale všeobecná relativita nám hovorí, že nejde o explóziu, ale o expanziu. Vesmír začal horúcim a hustým stavom a jeho tkanivo sa rozširovalo. Existuje mylná predstava, že musí začať od jedného bodu, ale nie. Celá oblasť mala také vlastnosti - naplnené hmotou, energiou, atď. - a potom sa jednoducho začala uplatňovať univerzálna gravitácia.
Tieto vlastnosti boli všade a všade rovnaké - hustota, teplota, počet galaxií atď. Ak by sme to však videli, našli by sme dôkaz o vyvíjajúcom sa vesmíre. Pretože sa Veľký tresk stal okamžite a všade pred určitým časom v určitej oblasti vesmíru, a tento región je všetko, čo vidíme, ak sa pozrieme z nášho pohľadu - vidíme oblasť vesmíru, ktorá sa príliš nelíši od našej vlastnej pozície v minulosti. Je ťažké to pochopiť, ale vyskúšajte to.
Pozerať sa späť na veľké kozmické vzdialenosti je ako pozerať sa späť v čase. Od Veľkého tresku, kde sme teraz, uplynulo 13,8 miliárd rokov, ale k veľkému tresku došlo aj inde. Svetlo cestujúce v čase z týchto galaxií znamená, že vidíme vzdialené regióny, aké boli v minulosti.
Galaxie, ktorých svetlo sa k nám dostali už milión rokov, sú pre nás viditeľné tak, ako to bolo pred miliardou rokov; galaxie, ktoré sa objavia o desať miliárd rokov neskôr, vyzerajú presne tak, ako to bolo pred týmto časom. Pred 13,8 miliardami rokov bol vesmír plný žiarenia, na tom nezáležalo, a keď sa neutrálne atómy prvýkrát vytvorili, toto žiarenie nikam nevedelo, ochladilo sa a prešlo redshiftom kvôli expanzii vesmíru. To, čo vidíme ako kozmické mikrovlnné pozadie, nie je iba dosvit Veľkého tresku, ale je viditeľné odkiaľkoľvek vo vesmíre.
Vesmír nemusí mať centrum. To, čomu hovoríme „región“priestoru, v ktorom sa uskutočnil Veľký tresk, môže byť nekonečno. Ak existuje centrum, môže to byť doslova kdekoľvek a my by sme o tom nevedeli, pretože nerešpektujeme dosť vesmíru, aby sme získali úplné informácie. Potrebovali by sme vidieť hranu, základnú anizotropiu (keď rôzne smery vyzerajú rozdielne) v teplotách a počtoch galaxií a náš vesmír na najväčších mierkach sa zdá všade a vo všetkých smeroch rovnaký.
Nie je miesto, z ktorého sa vesmír začal rozširovať, je čas, keď sa vesmír začal rozširovať. Presne to bol Veľký tresk: stav, do ktorého v určitom okamihu prešiel celý pozorovateľný vesmír. Preto sa pozeranie všetkými smermi pozerá späť v čase. Preto je vesmír homogénny vo všetkých smeroch. Preto sa naša história kozmického vývoja dá vysledovať, pokiaľ vidia naše observatóriá.
Možno má vesmír konečný tvar a veľkosť, ale ak je tomu tak, táto informácia nie je k dispozícii. Časť vesmíru, ktorú pozorujeme, je obmedzená a táto informácia v nej nie je obsiahnutá. Ak si myslíte, že vesmír je balónik, bochník chleba alebo niečo podobné, nezabudnite, že máme prístup iba k malej časti skutočného vesmíru. Všetko, čo vidíme, je jeho malá časť. A či už je konečný alebo nekonečný, neprestáva sa rozširovať a rozkladať.
Vesmír sa nijakým spôsobom nerozširuje; jednoducho sa stáva menej hustou.
ILYA KHEL