Meie Universum sai alguse Suurest Paugust, kuid see ei tähenda, et oleksime selle enda jaoks õigesti joonistanud. Enamik meist kujutab seda tõelise plahvatusena: kui kõik algab kuumast ja tihedast ning siis jahtub ja jahutab, samal ajal kui üksikud killud lendavad üha kaugemale. Kuid see pole üldse tõsi. Seetõttu tekib küsimus: kas Universumil on kese? Kas kosmiline taustkiirgus on tõepoolest meist sama kaugel, ükskõik kuhu vaatate? Lõppude lõpuks, kui universum laieneb, kas see laienemine oleks pidanud kuskil algama?
Mõelgem korraks plahvatuse füüsikale ja sellele, milline oleks meie universum, kui see sellega alguse saaks.
Plahvatuse esimesed etapid Trinity tuumakatsetuse ajal, 16 millisekundit pärast plahvatust. Tulekera tipp on 200 meetri kõrgusel. 16. juuli 1945
Plahvatus algab ühest punktist ja laieneb kiiresti väljapoole. Kiiremini liikuv materjal väljub kõige kiiremini ja seepärast levib see kõige kiiremini. Mida kaugemal olete plahvatuse keskpunktist, seda vähem materjali teile järele jõuab. Energiatihedus väheneb aja möödudes, kuid kaugemal plahvatusest väheneb see kiiremini, kuna läheduses on energiamaterjali vähem. Pole vahet, kus te asute, on teil alati võimalik - kui teid ei hävitata - plahvatuse keskpunkt rekonstrueerida.
Universumi suuremahuline struktuur muutub aja jooksul, kui pisikesed vead kasvavad ja moodustavad esimesed tähed ja galaktikad ning seejärel ühinevad, moodustades suured tänapäevased galaktikad, mida me täna näeme. Mida kaugemale sa vaatad, seda noorem on universum.
Kuid see pole universum, mida me näeme. Universum näeb suurtel ja väikestel vahemaadel sama: samad tihedused, samad energiad, samad galaktikad jne. Suurel kiirusel meist eemaldunud kauged objektid ei lange vanuses kokku objektidega, mis on meile lähemal ja liiguvad koos madalam kiirus; nad tunduvad nooremad. Ja suure vahemaa tagant saavad objektid mitte vähem, vaid rohkem. Ja kui vaadata, kuidas kõik universumis liigub, näeme, et hoolimata sellest, mida näeme kümnete miljardite valgusaasta kaugusel, oleme keskuse rekonstrueerinud just seal, kus oleme.
Reklaamvideo:
Linnutee asukoha jaoks punasega tähistatud Laniakei superklass moodustab vaid ühe miljardi osa vaadeldava universumi mahust. Kui universum algaks plahvatusest, oleks Linnutee täpselt kesklinnas
Kas see tähendab, et kõigist triljonitest galaktikatest universumis oleme Suure Paugu keskmes? Ja et algne "plahvatus" oli häälestatud nii - ebaregulaarsete, ebahomogeensete energiatiheduste, "tugipunktide" ja salapärase säraga 2,7 K -, nii et me asusime selle keskel? Kui helde oleks, kui Universum kohandaks ennast nii, et oleme alguses selles uskumatult ebareaalses punktis.
Kosmoses toimunud plahvatuse ajal eemaldatakse välimine materjal kõige kiiremini, mis tähendab, et see suudab kõige kiiremini demonstreerida muid omadusi, liikudes keskelt eemale, kuna see kaotab kiiremini energiat ja tihedust
Kuid üldine relatiivsus ütleb meile, et see pole plahvatus, vaid laienemine. Universum sai alguse kuumast ja tihedast olekust ning selle kude laienes. On eksiarvamus, et see pidi algama ühest punktist, aga ei. Kogu piirkonnas oli selliseid omadusi - täidetud aine, energiaga jne - ja seejärel hakkas toimima lihtsalt universaalne gravitatsioon.
Need omadused olid ühesugused kõikjal ja igal pool - tihedus, temperatuur, galaktikate arv jne. Kuid kui me seda näeksime, leiaksime tõendeid arenevast universumist. Kuna Suur Pauk leidis aset kohe ja kõikjal teatud aja eest teatud ruumi piirkonnas ja see piirkond on kõik, mida me oma vaatepunktist vaadates näeme - näeme kosmose piirkonda, mis ei erine liiga palju meie endi positsioonist minevikus. Seda on raske mõista, aga proovige järele.
Suurtele kosmilistele kaugustele tagasi vaatamine on nagu ajas tagasi vaatamine. Suurest paugust, kus me praegu oleme, on olnud 13,8 miljardit aastat, kuid see on toimunud ka mujal. Neist galaktikatest ajas rändav valgus tähendab, et me näeme kaugeid piirkondi, nagu nad olid minevikus.
Galaktikad, mille valgus on meieni jõudnud miljard aastat, on meile nähtavad nagu nad olid miljard aastat tagasi; galaktikad, mis ilmuvad meile kümme miljardit aastat hiljem, näevad välja sellised, nagu nad olid täpselt seekord. 13,8 miljardit aastat tagasi oli universum kiirgust täis, olenemata sellest, ja kui neutraalsed aatomid tekkisid, ei läinud see kiirgus kuhugi, jahtus ja läbis punase nihke universumi laienemise tõttu. See, mida näeme kosmilise mikrolaine taustana, pole mitte ainult Suure Paugu järeltulek, vaid see on nähtav kõikjal universumis.
Universumil ei pea olema keskust. See, mida me nimetame kosmose "piirkonnaks", kus Suur Pauk toimus, võib olla lõpmatus. Kui on olemas keskus, võib see sõna otseses mõttes kuskil asuda ja me ei teaks sellest midagi, sest me ei jälgi piisavalt Universumit, et saada täielikku teavet. Me peaksime galaktikate temperatuurides ja arvudes nägema serva, fundamentaalset anisotroopiat (kui erinevad suunad näevad erinevad) ja meie universum kõige suurematel skaaladel näib ühesugust kõikjal ja kõigis suundades.
Pole ühtegi kohta, kust universum hakkas laienema, on aeg, mil universum hakkas laienema. See oli täpselt see, mis Suur Pauk oli: olek, kuhu teatud hetkel liikus kogu vaadeldav Universum. Sellepärast vaatab kõikides suundades tagasi ajas. Sellepärast on Universum kõigis suundades homogeenne. Sellepärast saab meie kosmilise evolutsiooni ajalugu jälgida nii kaugele kui meie observatooriumid näevad.
Võib-olla on universumil piiratud kuju ja suurus, kuid kui see on nii, siis pole see teave meile kättesaadav. Osa universumist, mida me vaatleme, on piiratud ja seda teavet see ei sisalda. Kui mõtlete universumist õhupalli, leivapätsi või millegi muuga analoogia põhjal, siis ärge unustage, et me pääseme juurde vaid pisikesele osale reaalsest universumist. Kõik, mida me näeme, on vaid väike osa sellest. Ja kas see on piiratud või lõpmatu, ei peatu see laienemist ja dekomponeerimist.
Universum ei laiene kuidagi; see muutub lihtsalt vähem tihedaks.
ILYA KHEL
