Kõik teavad, et universum laieneb. Aga kus? Mis see laiendus on? Vaadeldes, kuidas tuumaseene kasvab, saame kindlasti piirata ruumi, milles ta kasvab. Küsimus võib olla ühelt poolt väga rumal, kuid teiselt poolt väga huvitav.
Niisiis, Universum on laienenud või kahanenud (vastavalt punase ja sinise nihkega) alates Suurest Paugust. Kuid kus selle laienemine lõpeb? Lõppude lõpuks ei saa see olla. Miks peaksime ütlema, et universum laieneb justkui kõige normaalsem ja loomulikum asi maailmas?
Esiteks paar lihtsat tõde
1. Te ei laiene praegu
Maa ka mitte. Ei päikesesüsteem ega Linnutee. Universumi laienemine sõltub gravitatsioonist, mis tähendab ainult seda, et kõrge tihedusega piirkondades täheldatakse lokaalse gravitatsiooni domineerimise mõju. Selgub, et mitte kõik galaktikad ei liigu Linnutee juurest kaugemale. Meie lähim naaber, Andromeda galaktika, kiirustab meie poole kiirusega 80 km / s ja põrkub meiega kokku mitme miljardi aasta jooksul.
Reklaamvideo:
2. Ära usu metafoore
Teile võib tunduda, et universum laieneb nagu õhupall, mida õhuga pumbatakse. “Vaadake, täpselt nagu universum!” Ütleb teile üks moodne Briti teadlane. Kuid teie, olles tark, märkate, et kuulil on ruumi väljaspool ja kuuli kahemõõtmeline pind laieneb kolmemõõtmeliseks. Kuid meie universumil on kolm mõõdet.
3. Universumil pole lõppu ega lõppu
Me pole päris kindlad, kas universum on lõpmata suur või lihtsalt väga suur, kuid isegi kui see on nii, viib piisavalt pikk ühes suunas reisimine teid ikkagi ruudukujuliseks. Mõelge Pacmanist, kuid ilma puuviljade ja kummitusteta. Mis puudutab universumi keskpunkti, siis siin aitab meid palli analoogia. Meile tundub, et kõik galaktikad eemalduvad meist, kuid nende vaatevinklist saavad nad ka universumi keskpunkti. See on lihtsalt illusioon.
Kuhu siis universum tegelikult laieneb? Jah kuhugi. Pole ühtegi ruumi kappi, mis oleks asju täis. Kuid selle mõistmiseks vaatame, mida on üldrelatiivsusel kosmoseaja kohta öelda.
Üldises suhtelisuses (nagu spetsialistid ütlevad) on ruumi (ja aja) kõige olulisem omadus kahe punkti vaheline kaugus (ja ajavahemik). Tegelikult defineerib kaugus ruumi täielikult. Kaugusskaala kujunemine on määratud aine ja energia hulgaga ruumis ning mida aeg edasi, seda suureneb ka skaala, suureneb ka galaktikate vaheline kaugus. Kuid - ja see on veider - juhtub see ilma galaktikaid tegelikult liigutamata.
Võib-olla on sel hetkel teie intuitsioon raugenud. Kuid see ei takista meid veidruste sorteerimast.
Oleme juba öelnud, et galaktikad eemalduvad meist. Mitte päris. Lihtsalt on teadlastel lihtsam selgitada, mis tegelikult toimub. Nad petavad teid.
“Kuid oodake!” Ütleb teie seast kõige teaduslikult asjatundlikum. - "Me mõõdame kaugete galaktikate Doppleri nihet." See nn "punane nihe", millest teate, on Maa peal fikseeritud ja nagu mööduva kiirabi sireen, annab see meile teada, et seal on liikumine. Kuid see ei juhtu midagi kosmoloogilises plaanis. Lihtsalt on see, et kuna kauged galaktikad kiirgasid valgust ja see jõudis meieni, on kosmose ulatus tõsiselt muutunud, suurenenud. Kosmose laienedes on footonite lainepikkus suurenenud, nii et valgus eraldub punaselt.
Sellest lähenemisviisist järeldub veel üks küsimus: "Kas universum paisub tõesti kiiremini kui valguse kiirus?" On täiesti tõsi, et kaugeimad galaktikad suurendavad meie suhtes oma kaugust valguse kiirusest kiiremini, mis siis saab? Need ei liigu kiiremini kui valgus (nad tavaliselt seisavad paigal). Pealegi ei aita selle teadmine mingil moel: teavet ei edastata. Kui saadate toidupaki mõnda teise galaktikasse kiiremini kui valguse kiirus, ei saa te seda teha (ja isegi siin peate põhimõtteliselt proovima). Valguskiirus jääb universaalseks kiirusepiirajaks.
Oleme kosmoloogilise laienemise kohta andnud kõige laialdasema (hästi või relativistide valdkonnas aktsepteeritud) arvamuse, kuid oleks loogiline lõpetada sellega, millest me üldse aru ei saa. Kõik ülaltoodud toimib suurepäraselt, kui teil on ruumi edasi liikuda ja sirutada. Mis aga juhtus päris alguses, mis muutis kosmose sõna otseses mõttes olematuks? Füüsikal pole sellele küsimusele vastust. Ja peate ootama, kuni kvantgravitatsiooni teooria ilmub ja valgustab seda küsimust.
Ilja Khel
