Každý vie, že vesmír sa rozširuje. Ale kde? Čo je to rozšírenie? Pozorovaním, ako jadrová huba rastie, môžeme určite obmedziť priestor, v ktorom rastie. Otázka môže byť na jednej strane veľmi hlúpa, na druhej strane veľmi zaujímavá.
Vesmír sa teda od Veľkého tresku rozširuje alebo zmenšuje (respektíve vykazuje červené a modré posuny). Ale kde skončí jej rozšírenie? Koniec koncov, nemôže byť v nekonečne. Prečo by sme mali povedať, že vesmír sa rozširuje, akoby to bola najbežnejšia a najprirodzenejšia vec na svete?
Najprv niekoľko jednoduchých pravd
1. Teraz sa nerozširujete
Zem tiež nie je. Ani slnečná sústava, ani Mliečná dráha. Expanzia vesmíru závisí od gravitácie, čo znamená iba to, že v oblastiach s vysokou hustotou sú pozorované účinky dominantnej lokálnej gravitácie. Ukazuje sa, že nie všetky galaxie sa vzdialia od Mliečnej dráhy. Náš najbližší sused, galaxia Andromeda, sa k nám ponáhľa rýchlosťou 80 km / sa stretne sa s nami do niekoľkých miliárd rokov.
Propagačné video:
2. Neverte metaforám
Môže sa vám zdať, že vesmír sa rozširuje ako balón čerpaný vzduchom. "Pozri, presne ako vesmír!" Povie vám to módny britský vedec. Ale vy, keď ste múdri, si všimnete, že mimo gule je priestor a že dvojrozmerný povrch gule sa rozširuje do trojrozmerného priestoru. Náš vesmír má však tri dimenzie.
3. Vesmír nemá koniec alebo koniec
Nie sme si úplne istí, či je vesmír nekonečne veľký alebo len veľmi veľký, ale napriek tomu vás bude cesta jedným smerom dostatočne stáť a dostanete sa späť na štvorec. Pomysli na Pacmana, ale bez ovocia a strašidiel. Pokiaľ ide o stred vesmíru, tu nám pomáha analógia lopty. Zdá sa nám, že všetky galaxie sa od nás vzdialia, ale z ich pohľadu budú tiež stredom vesmíru. Toto je len ilúzia.
Kde sa teda vesmír skutočne rozširuje? Áno nikam. Neexistuje žiadny vesmírny šatník plný vecí. Aby sme to pochopili, pozrime sa, čo má všeobecná relativita povedať o časopriestore.
Vo všeobecnosti relativita (ako hovoria odborníci) je najdôležitejšou vlastnosťou priestoru (a času) vzdialenosť (a časový interval) medzi dvoma bodmi. V skutočnosti vzdialenosť úplne definuje priestor. Vývoj stupnice vzdialenosti je určený množstvom hmoty a energie v priestore a ako čas pokračuje, stupnica sa zvyšuje, rovnako ako sa zvyšuje vzdialenosť medzi galaxiami. Avšak - a to je zvláštnosť - sa to deje bez toho, aby sa galaxie skutočne pohybovali.
Možno v tomto okamihu vaša intuícia oslabila. Ale to nám nezabráni vyriešiť tie zvláštnosti.
Už sme povedali, že galaxie sa od nás sťahujú. Nie naozaj. Vedci majú jednoduchšie vysvetliť, čo sa skutočne deje. Klamú vás.
"Ale počkajte!" Povedie to naj vedecky zdatnejší. - „Meriame Dopplerov posun vzdialených galaxií.“Tento takzvaný „červený posun“, o ktorom viete, je pripevnený na Zemi a podobne ako siréna prechádzajúcej sanitky nám umožňuje vedieť, že existuje pohyb. To sa však nedeje vo vesmíre. Je to tak, že odkedy vzdialené galaxie vyžarovali svetlo a dostalo sa k nám, mierka vesmíru sa vážne zmenila, zväčšila. Ako sa priestor rozširoval, vlnová dĺžka fotónov sa zvýšila, takže svetlo vydávalo červenú.
Z tohto prístupu vyplýva ďalšia otázka: „Skutočne sa vesmír rozširuje rýchlejšie ako rýchlosť svetla?“Je úplne pravda, že najvzdialenejšie galaxie zväčšujú svoju vzdialenosť vo vzťahu k nám rýchlejšie ako rýchlosť svetla, tak čo? Nepohybujú sa rýchlejšie ako svetlo (vo všeobecnosti stoja v pokoji). Okrem toho bude vedieť, že vám to nijako nepomôže: informácie sa neprenášajú. Ak pošlete balík potravín do inej galaxie, ktorý je rýchlejší ako rýchlosť svetla, nemôžete to urobiť (a ani tu sa v zásade musíte vyskúšať). Rýchlosť svetla zostáva univerzálnym obmedzovačom rýchlosti.
Dali sme najrozšírenejší (dobre alebo v oblasti relativistov akceptovaný) názor na vesmírnu expanziu, bolo by však logické skončiť tým, čomu vôbec nerozumieme. Všetko vyššie uvedené funguje skvele, ak máte priestor na krok vpred a naťahovanie. Ale čo sa stalo na samom začiatku, čo urobilo priestor doslova z ničoho? Fyzika na túto otázku neodpovedá. A musíte počkať, kým sa neobjaví teória kvantovej gravitácie a nevysvetlí túto otázku.
Ilja Khel