Нашата Вселена започна с Големия взрив, но това не означава, че сме го нарисували правилно за себе си. Повечето от нас си представят това като истинска експлозия: когато всичко започва с горещо и плътно, а след това се охлажда и охлажда, докато отделни фрагменти летят все повече и повече. Но това изобщо не е вярно. Следователно възниква въпросът: има ли Вселена Вселената? Космическото фоново излъчване наистина ли е на същото разстояние от нас, където и да погледнете? В крайна сметка, ако Вселената се разширява, значи това разширение трябва да е започнало някъде?
Нека помислим за момент за физиката на експлозията и каква би била нашата Вселена, ако започна с нея.
Първите етапи на експлозията по време на ядрения тест на Тринити, 16 милисекунди след експлозията. Горната част на огнената топка е на височина 200 метра. 16 юли 1945г
Взривът започва в точка и бързо се разширява навън. Най-бързо движещият се материал излиза най-бързо и затова се разпространява най-бързо. Колкото по-далече сте от центъра на експлозията, толкова по-малко материал ще ви настигне. Енергийната плътност намалява с течение на времето, но по-далеч от експлозията намалява по-бързо, тъй като енергийният материал е по-разреден в близост. Независимо къде се намирате, винаги ще можете - ако не бъдете унищожени - да реконструирате центъра на експлозията.
Мащабната структура на Вселената се променя с течение на времето, когато малки дефекти растат и образуват първите звезди и галактики, а след това се сливат, за да образуват големите, съвременни галактики, които виждаме днес. Колкото по-далече погледнете, толкова по-млада е Вселената.
Но това не е вселената, която виждаме. Вселената изглежда еднакво на големи и малки разстояния: същите плътности, същите енергии, същите галактики и др. Отдалечените обекти, които се отдалечават от нас с висока скорост, не съвпадат по възраст с предмети, които са по-близо до нас и се движат с по-ниски скорости; изглеждат по-млади. И на голямо разстояние предметите стават не по-малко, а повече. И ако погледнем как се движи всичко във Вселената, можем да видим, че въпреки това, което виждаме десетки милиарди светлинни години, ние реконструирахме центъра точно там, където сме.
Промоционално видео:
Суперкластерът Laniakei, маркиран с червено за позицията на Млечния път, представлява само една милиардна част от обема на наблюдаваната вселена. Ако Вселената започна с експлозия, Млечният път щеше да е точно в центъра
Това означава ли, че ние от всички трилиони галактики във Вселената сме в центъра на Големия взрив? И че оригиналната "експлозия" беше настроена по този начин - с неправилни, нееднородни енергийни плътности, "ориентири" и мистериозно сияние от 2.7 K - така че бяхме в центъра му? Колко щедро би било Вселената да се приспособи, така че да сме в тази невероятно нереалистична точка в началото.
По време на експлозия в космоса външният материал ще бъде отстранен най-бързо, което означава, че най-бързо ще демонстрира други свойства, отдалечавайки се от центъра, тъй като ще загуби енергия и плътност по-бързо
Но общата относителност ни казва, че това не е експлозия, а разширение. Вселената започва с горещо, плътно състояние и именно нейната тъкан се разширява. Има погрешно схващане, че трябваше да започне от една точка, но не. Цялата област имаше такива свойства - изпълнени с материя, енергия и т.н. - и тогава просто универсалната гравитация влезе в действие.
Тези свойства бяха еднакви навсякъде и навсякъде - плътност, температура, брой галактики и пр. Но ако можехме да видим това, щяхме да открием доказателства за развиваща се вселена. Тъй като Големият взрив се е случил веднага и навсякъде преди известно време в определен район на космоса и този регион е всичко, което можем да видим, ако погледнем от нашата гледна точка - виждаме област от пространство, която не е твърде различна от нашата собствена позиция в миналото. Трудно е да се разбере, но опитайте.
Поглеждането назад на големи космически разстояния е като поглед назад във времето. Изминаха 13,8 милиарда години от Големия взрив, където се намираме сега, но Големият взрив се е случил и другаде. Светлината, пътуваща във времето от тези галактики, означава, че виждаме отдалечени региони такива, каквито са били в миналото.
Галактиките, чиято светлина достигна до нас за милиард години, са видими за нас, както преди милиард години; галактиките, които ни се появяват десет милиарда години по-късно, изглеждат такива, каквито са били точно този път. Преди 13,8 милиарда години вселената беше пълна с радиация, без значение и когато за първи път се образуват неутрални атоми, това излъчване не отиде никъде, охлажда се и премина през червено изместване поради разширяването на Вселената. Това, което виждаме като космически микровълнов фон, е не само последващото светене на Големия взрив, но е видимо от всяка точка на Вселената.
Вселената не трябва да има център. Това, което наричаме "регион" на пространството, в което се е състоял Големият взрив, може да бъде безкрайност. Ако има център, той може буквално да е навсякъде и ние не бихме знаели за него, защото не наблюдаваме достатъчно Вселената, за да получим пълна информация. Трябва да видим ръба, фундаменталната анизотропия (когато различните посоки изглеждат различно) в температурите и броя на галактиките, а нашата Вселена в най-големите скали изглежда еднаква навсякъде и във всички посоки.
Няма място, от което Вселената да започне да се разширява, има време, когато Вселената започна да се разширява. Точно това беше Големият взрив: състоянието, в което преминаваше цялата наблюдавана Вселена в определен момент. Ето защо гледането във всички посоки се оглежда назад във времето. Ето защо Вселената е хомогенна във всички посоки. Ето защо нашата история на космическата еволюция може да бъде проследена доколкото могат да видят нашите обсерватории.
Може би Вселената има ограничена форма и размер, но ако това е така, тогава тази информация не е достъпна за нас. Част от Вселената, която наблюдаваме, е ограничена и тази информация не се съдържа в нея. Ако мислите за Вселената като за балон, за хляб или за нещо друго по аналогия, не забравяйте, че можем да имаме достъп само до малка част от истинската Вселена. Всичко, което виждаме, е малка част от него. И независимо дали е краен или безкраен, той не спира да се разширява и разлага.
Вселената не се разширява по никакъв начин; просто става по-малко гъста.
ИЛЯ КХЕЛ