Всички знаят, че Вселената се разширява. Но къде? Какво е това разширение? Наблюдавайки как расте ядрената гъба, определено можем да ограничим пространството, в което расте. Въпросът може да бъде много глупав, от една страна, но много интересен от друга.
И така, Вселената се разширява или свива (съответно, показвайки червени смени и сини смени) след Големия взрив. Но къде ще приключи разширяването му? В крайна сметка не може да бъде в безкрайност. Защо трябва да казваме, че Вселената се разширява, сякаш е най-нормалното и естествено нещо на света?
Първо, няколко прости истини
1. Сега не се разширява
Земята също не е. Нито Слънчевата система, нито Млечния път. Разширяването на Вселената зависи от гравитацията, което означава, че в региони с висока плътност се наблюдават локални ефекти на доминиране на гравитацията. Оказва се, че не всички галактики се отдалечават от Млечния път. Най-близката ни съседка, галактиката Андромеда, се втурва към нас със скорост 80 км / сек и ще се сблъска с нас в рамките на няколко милиарда години.
Промоционално видео:
2. Не вярвайте на метафорите
Може да ви се струва, че Вселената се разширява като балон, който се изпомпва с въздух. „Вижте, точно като Вселената!“Моден британски учен ще ви каже. Но вие, бидейки умен, ще забележите, че има пространство извън топката и че двуизмерната повърхност на топката се разширява в триизмерно пространство. Вселената ни обаче има три измерения.
3. Вселената няма край или край
Всъщност не сме сигурни дали Вселената е безкрайно голяма или просто много голяма, но дори и да е така, ако пътувате в една посока достатъчно дълго, пак ще ви върнат към квадратна. Помислете за Pacman, но без плодове и призраци. Що се отнася до центъра на Вселената, ето къде аналогията на топката ни помага. Струва ни се, че всички галактики се отдалечават от нас, но от тяхна гледна точка те също ще бъдат център на Вселената. Това е просто илюзия.
И така, къде всъщност вселената се разширява? Да за никъде. Няма килер, пълен с неща. Но за да разберем това, нека да видим какво общо трябва да каже за космическото време.
Като цяло относителността (както казват професионалистите), най-важното свойство на пространството (и времето) е разстоянието (и интервалът от време) между две точки. Всъщност разстоянието напълно определя пространството. Развитието на скалата на разстоянието се определя от количеството материя и енергия в космоса и с течение на времето мащабът се увеличава, както и разстоянието между галактиките. Обаче - и това е странността - това се случва, без всъщност да се движат галактиките.
Може би в този момент интуицията ви се е разпаднала. Но това няма да ни спре да подредим странностите.
Вече казахме, че галактиките се отдалечават от нас. Не точно. Просто е по-лесно за учените да обяснят какво всъщност се случва. Те ви мамят.
„Но чакайте!“, Ще кажат най-разумните от вас. - "Ние измерваме доплеровото изместване на далечни галактики." Този т. Нар. „Червено изместване“, за който знаете, е фиксиран на Земята и подобно на сирената на преминаваща линейка, ни дава да разберем, че има движение. Но това не е нещо, което се случва в космологичен мащаб. Просто, откакто далечните галактики излъчват светлина и тя достигна до нас, мащабът на космоса сериозно се промени, увеличи. С разширяването на пространството дължината на вълната на фотоните се увеличава, така че светлината излъчва червено.
Друг въпрос следва от този подход: "Вселената наистина ли се разширява по-бързо от скоростта на светлината?" Абсолютно вярно е, че повечето далечни галактики увеличават разстоянието си спрямо нас по-бързо от скоростта на светлината, така че какво? Те не се движат по-бързо от светлината (обикновено стоят неподвижно). Освен това, знаейки това няма да ви помогне по никакъв начин: информацията не се предава. Ако изпратите пакет храна в друга галактика, по-бърза от скоростта на светлината, не можете да направите това (и дори тук, по принцип, ще трябва да опитате). Скоростта на светлината остава универсалният ограничител на скоростта.
Дадохме най-широко разпространеното (добре или прието в сферата на релативистите) мнение за космологичната експанзия, но би било логично да приключим с това, което изобщо не разбираме. Всичко изброено по-горе работи чудесно, ако имате място да пристъпите напред и да се разтегнете. Но какво се случи в самото начало, което направи пространството буквално от нищо? Физиката няма отговор на този въпрос. И трябва да изчакате, докато се появи теорията за квантовата гравитация и хвърли светлина по този въпрос.
Иля Кел