Ако се свемир шири, где онда?

Сви знају да се свемир шири. Али где? Шта је ово проширење? Посматрајући како гљива расте, дефинитивно можемо ограничити простор у којем расте. Питање може бити врло глупо, с једне стране, али с друге стране - врло занимљиво..

Дакле, Универзум се шири или склапа (односно, показује црвено и плаво померање) од тренутка Великог праска. Али где је крај његове експанзије? Ипак, она не може бити у бесконачности. Зашто бисмо рекли да се свемир шири као да је то најнормалнија и најнеприроднија ствар на свету?

Прво, неколико једноставних истина.

1. Сада се не шири. Земља. Ни Сунчев систем, ни Млечни пут. Експанзија универзума зависи од гравитације, што значи само да се у регионима са великом густином примећују локални ефекти доминације гравитације. Испоставило се да се све галаксије не удаљавају од Млечног пута. Наш најближи сусјед, галаксија Андромеда, трчи према нама брзином од 80 км / с и судараће се са нама неколико милијарди година..

2. Не вјерујте метафорама. Можда мислите да се свемир шири попут балона који се пумпа ваздухом. "Погледајте, баш као и Универзум!", Рећи ће вам модерни британски научник. Али ако будете паметни, приметићете да постоји простор изван лопте и да се дводимензионална површина лоптице шири у тродимензионалном простору. Међутим, наш универзум има три димензије..

3. Универзум нема краја или ивице. Нисмо баш сигурни да ли је свемир бескрајно велик или само веома велик, али чак и ако је то тако, путујући у једном правцу довољно дуго, и даље ћете се вратити на четвртину. Запамтите "пакмана", али без воћа и духова. Што се тиче средишта свемира, ово ће нам помоћи аналогија лопте. Чини нам се да се све галаксије удаљавају од нас, али са њихове тачке гледишта оне ће такође бити центар универзума. Ово је само илузија..

Дакле, гдје се свемир заиста проширује? Да, нигде. Не постоји просторни ормар пун ствари. Али да бисмо то разумели, да видимо шта општа теорија релативности каже о простор-времену.

У општој релативности (како кажу професионалци), најважнија особина простора (и времена) је удаљеност (и временски интервал) између двије тачке. У ствари, удаљеност у потпуности одређује простор. Еволуција скале раздаљине одређена је количином материје и енергије у простору, и како време пролази, скала се повећава и удаљеност између галаксија такође. Међутим - а то је необичност - то се догађа без стварног кретања галаксија..

Можда је у овом тренутку ваша интуиција пропала. Али то нас неће спречити да схватимо необичности..

Већ смо рекли да се галаксије удаљавају од нас. Не баш. Знанственицима је једноставније да објасне шта се догађа у стварности. Они те варају.

"Али сачекајте!" - "Ми меримо доплер померање удаљених галаксија." Овај такозвани "црвени помак", за који знате, је фиксиран на Земљи и, попут сирене пролазне амбуланте, омогућава нам да знамо да постоји кретање. Али то није оно што се дешава на космолошкој скали. Управо пошто су удаљене галаксије емитовале светлост, и он је дошао до нас, размјер простора се озбиљно промијенио, нарастао. Како се простор ширио, таласна дужина фотона се такође повећавала, тако да је светло црвено.

Из овог приступа се намеће друго питање: "Да ли се Универзум шири брже од брзине светлости?" Апсолутно је тачно да већина удаљених галаксија повећава своју удаљеност до нас брже од брзине светлости, па шта? Они се не крећу брже од светлости (генерално мирују). Штавише, знање о томе вам неће помоћи: информације се не преносе. Ако пошаљете пакет с храном у другу галаксију, брже него брзином свјетлости, немојте то радити (а овдје, у принципу, морате пробати). Брзина светлости остаје универзални лимитатор брзине..

Навели смо најчешће (или добро успостављена у области релативиста) мишљење о космолошкој експанзији, али било би логично закључити да уопште не разумемо. Све горе описано ради одлично ако имате место за корак напријед и растезање. Али шта се десило на самом почетку, зашто је простор дословно настао из ничега? Физика нема одговор на ово питање. А ми ћемо морати да сачекамо док се појави теорија квантне гравитације и осветли ово питање..