Ak sa vesmír rozšíri, potom kde?

Každý vie, že vesmír sa rozširuje. Ale kde? Čo je toto rozšírenie? Pozorovanie, ako rastie huba, môžeme určite obmedziť priestor, v ktorom rastie. Otázka môže byť na jednej strane veľmi hlúpe, ale na druhej strane - veľmi zaujímavá..

Vesmír sa teda rozširuje alebo uzatvára (ukazujúci červený a modrý posun) od momentu Veľkého tresku. Ale kde je koniec jeho expanzie? Koniec koncov, nemôže byť v nekonečnom stave. Prečo by sme mali povedať, že vesmír sa rozširuje, akoby to bola najbežnejšia a najprirodzenejšia vec na svete?

Po prvé, niekoľko jednoduchých pravd.

1. Teraz sa nerozširujete. Zem tiež. Ani Slnečná sústava, ani Mliečna dráha. Expanzia vesmíru závisí od gravitácie, čo znamená iba to, že v regiónoch s vysokou hustotou sa pozorujú lokálne účinky gravitačnej dominancie. Ukazuje sa, že nie všetky galaxie sa vzdialili od Mliečnej dráhy. Náš najbližší sused, galaxia Andromeda, sa k nám ponáhľa rýchlosťou 80 km / s a ​​niekoľko miliárd rokov sa s nami zrazí..

2. Neverte metaforám. Môžete si myslieť, že vesmír sa rozširuje ako balón, ktorý sa čerpá vzduchom. „Pozri, rovnako ako vesmír!“, Povie vám módny britský vedec. Ale keď ste šikovný, všimnete si, že existuje priestor mimo gule a že dvojrozmerný povrch gule sa rozširuje v trojrozmernom priestore. Náš vesmír má však tri dimenzie..

3. Vesmír nemá žiadny koniec ani hranu. Nie sme si celkom istí, či je vesmír nekonečne veľký alebo len veľmi veľký, ale aj keď je to tak, že cestujete v jednom smere dosť dlho, budete stále naspäť na hranicu. Pamätajte si "pakmana", ale bez ovocia a duchov. Čo sa týka stredu vesmíru, toto je miesto, kde nám pomôže analógia lopty. Zdá sa nám, že všetky galaxie sa od nás odsťahujú, ale z ich pohľadu budú tiež centrom vesmíru. Toto je len ilúzia..

Kde sa teda vesmír skutočne rozširuje? Áno, nikde. Neexistuje žiadny šatník plný vecí. Aby sme to pochopili, pozrime sa, čo hovorí všeobecná teória relativity o časopriestore.

Vo všeobecnosti relativita (ako hovoria odborníci), najdôležitejšou vlastnosťou priestoru (a času) je vzdialenosť (a časový interval) medzi dvoma bodmi. V skutočnosti vzdialenosť presne určuje priestor. Vývoj mierky vzdialenosti je určený množstvom hmoty a energie vo vesmíre, a ako plynie čas, stupnica sa zvyšuje a tiež vzdialenosť medzi galaxiami. Avšak - a to je čudnosť - to sa deje bez skutočného pohybu galaxií..

Možno v tomto bode vaša intuícia zlyhala. Ale to nám nezabráni pochopiť zvláštnosti..

Už sme povedali, že galaxie sa od nás vzdialili. Nie naozaj. Pre vedcov je to jednoduchšie vysvetliť, čo sa deje v skutočnosti. Podvádzajú vás.

"Ale počkaj!", Povedal by si, že to bude najviac vedecky zdatné. - "Meriame Dopplerov posun vzdialených galaxií." Tento takzvaný „redshift“, o ktorom viete, je upevnený na Zemi a ako siréna prechádzajúcej ambulancie nám umožňuje vedieť, že existuje pohyb. Ale to nie je to, čo sa deje v kozmologickom meradle. Len čo vzdialené galaxie vyžarovali svetlo a on sa k nám dostal, škála priestoru sa vážne zmenila, rástla. Ako priestor expandoval, fotónová vlnová dĺžka tiež vzrástla, takže svetlo vydáva červenú.

Z tohto prístupu vyvstáva ďalšia otázka: "Je vesmír expandujúci rýchlejšie ako rýchlosť svetla?" Je úplne pravda, že väčšina vzdialených galaxií zväčšuje svoju vzdialenosť k nám rýchlejšie ako rýchlosť svetla, takže čo? Nepohybujú sa rýchlejšie ako svetlo (vo všeobecnosti stoja stále). Okrem toho, vedomosti o tom vám nepomôžu: informácie sa neprenášajú. Ak pošlete balík s jedlom do inej galaxie, rýchlejšie ako pri rýchlosti svetla, nerobte to (a tu sa v zásade musí vyskúšať). Rýchlosť svetla zostáva univerzálnym obmedzovačom rýchlosti..

Citovali sme najbežnejší (alebo dobre zavedený v oblasti relativistov) názor na kozmologickú expanziu, ale bolo by logické dospieť k záveru, že vôbec nerozumieme. Všetko popísané vyššie funguje skvele, ak máte miesto na krok vpred a natiahnutie. Ale čo sa stalo na samom začiatku, prečo sa priestor doslova formoval z ničoho? Fyzika na túto otázku neodpovedá. A budeme musieť počkať, kým sa objaví teória kvantovej gravitácie a vrhne svetlo na túto otázku..