Alle vet at universet utvider seg. Men hvor? Hva er denne utvidelsen? Ved å observere hvordan den kjernefysiske soppen vokser, kan vi definitivt begrense plassen der den vokser. Spørsmålet kan være veldig dumt, på den ene siden, men veldig interessant på den andre.
Så universet har utvidet seg eller kontraherer seg (henholdsvis stiller ut rødskift og blåskift) siden Big Bang. Men hvor vil utvidelsen slutte? Tross alt kan det ikke være i uendelig. Hvorfor skal vi si at universet utvider seg som om det var den mest normale og naturlige ting i verden?
For det første noen få enkle sannheter
1. Du utvider ikke nå
Jorden er det heller ikke. Verken solsystemet eller Melkeveien. Universets utvidelse avhenger av tyngdekraften, noe som bare betyr at lokale gravitasjonsdominanseffekter blir observert i regioner med høy tetthet. Det viser seg at ikke alle galakser beveger seg bort fra Melkeveien. Vår nærmeste nabo, Andromeda-galaksen, suser mot oss med en hastighet på 80 km / s og vil kollidere med oss i løpet av flere milliarder år.
Salgsfremmende video:
2. Ikke tro metaforer
Det kan se ut som om universet ekspanderer som en ballong som pumpes med luft. “Se, akkurat som universet!” Vil en moteriktig britisk vitenskapsmann fortelle deg. Men du, når du er smart, vil merke at det er plass utenfor ballen, og at den 2-dimensjonale overflaten på ballen utvides til 3-dimensjonalt rom. Imidlertid har vårt univers tre dimensjoner.
3. Universet har ingen ende eller slutt
Vi er ikke helt sikre på om universet er uendelig stort eller bare veldig stort, men selv om det er, vil du reise i en retning lang nok fremdeles få deg tilbake til firkant en. Tenk på Pacman, men uten frukt og spøkelser. Når det gjelder sentrum av universet, er det her ballanalogien hjelper oss. Det ser ut til at alle galakser beveger seg bort fra oss, men fra deres synspunkt vil de også være sentrum av universet. Dette er bare en illusjon.
Så hvor utvides universet egentlig? Ja til ingensteds. Det er ingen plass skap full av ting. Men for å forstå dette, la oss se hva generell relativitet har å si om romtid.
I generell relativitet (som fagfolk sier), er den viktigste egenskapen til rom (og tid) avstanden (og tidsintervallet) mellom to punkter. Avstand definerer faktisk plass. Utviklingen av avstandsskalaen bestemmes av mengden materie og energi i rommet, og etter hvert som tiden går øker skalaen, det samme gjør avstanden mellom galakser. Imidlertid - og dette er merkeligheten - skjer det uten å flytte galaksen.
Kanskje på dette tidspunktet har intuisjonen din vaklet. Men det vil ikke hindre oss i å sortere ut odomitetene.
Vi har allerede sagt at galakser beveger seg bort fra oss. Ikke egentlig. Det er bare det at det er lettere for forskere å forklare hva som virkelig skjer. De bedrar deg.
“Men vent!” Det mest vitenskapelig kunnskapsrike av dere vil si. - "Vi måler Doppler-skiftet til fjerne galakser." Denne såkalte "rødskiftet", som du vet om, er festet på jorden, og i likhet med sirenen fra en forbipasserende ambulanse, lar den oss få vite at det er bevegelse. Men dette er ikke noe som skjer i en kosmologisk skala. Det er bare det at siden de fjerne galaksene sendte ut lys og det nådde oss, har romskalaen forandret seg alvorlig, økt. Etter hvert som plassen har utvidet seg, har fotonens bølgelengde økt, slik at lyset avgir rødt.
Et annet spørsmål følger av denne tilnærmingen: "Ekspanderer universet virkelig raskere enn lysets hastighet?" Det er helt sant at de fleste fjerne galakser øker sin avstand i forhold til oss raskere enn lysets hastighet, så hva? De beveger seg ikke raskere enn lys (de står generelt stille). Videre vil det å vite dette ikke hjelpe deg på noen måte: informasjon overføres ikke. Hvis du sender en pakke med mat til en annen galakse, raskere enn lysets hastighet, kan du ikke gjøre dette (og selv her, i prinsippet, må du prøve). Lysets hastighet forblir den universelle fartsbegrenseren.
Vi har gitt den mest utbredte (vel, eller akseptert på relativistens område) om den kosmologiske utvidelsen, men det ville være logisk å ende på det vi ikke forstår i det hele tatt. Alt det ovennevnte fungerer bra hvis du har plass til å gå frem og strekke deg. Men hva skjedde helt fra begynnelsen som gjorde plass bokstavelig talt ut av ingenting? Fysikk har ikke noe svar på dette spørsmålet. Og du må vente til teorien om kvantetyngdekraft dukker opp og kaster lys over dette problemet.
Ilya Khel
