Ako se svemir širi, gdje onda?

Svatko zna da se svemir širi. Ali gdje? Što je to proširenje? Promatrajući kako gljiva raste, definitivno možemo ograničiti prostor u kojem raste. Pitanje može biti vrlo glupo, s jedne strane, ali s druge - vrlo zanimljivo..

Dakle, Svemir se širi ili sklapa (odnosno prikazuje crveni i plavi pomak) od trenutka Velikog praska. Ali gdje je kraj njezina širenja? Ipak, ona ne može biti u beskonačnosti. Zašto bismo rekli da se svemir širi kao da je to najnormalnija i najprirodnija stvar na svijetu?

Prvo, nekoliko jednostavnih istina.

1. Sada se ne širi. Zemlja također. Ni Sunčev sustav ni Mliječni put. Ekspanzija svemira ovisi o gravitaciji, što znači samo da se u područjima s velikom gustoćom promatraju lokalni učinci dominacije gravitacije. Ispada da se sve galaksije ne udaljavaju od Mliječnog puta. Naš najbliži susjed, galaksija Andromeda, trči prema nama brzinom od 80 km / s i sudarit će se s nama nekoliko milijardi godina..

2. Ne vjerujte metaforama. Možda mislite da se svemir širi poput balona koji se pumpa zrakom. "Pogledajte, baš kao i svemir!", Reći će vam moderni britanski znanstvenik. No, biti pametan, primijetit ćete da postoji prostor izvan lopte i da se dvodimenzionalna površina lopte širi u trodimenzionalnom prostoru. Međutim, naš svemir ima tri dimenzije..

3. Svemir nema kraja niti ruba. Nismo baš sigurni je li svemir beskrajno velik ili samo vrlo velik, ali čak i ako je to tako, putujući u jednom smjeru dovoljno dugo, i dalje ćete se vratiti na četvrtinu. Zapamtite "pakmana", ali bez voća i duhova. Što se tiče središta svemira, ovdje će nam pomoći analogija lopte. Čini nam se da se sve galaksije udaljavaju od nas, ali s njihove točke gledišta one će također biti središte svemira. Ovo je samo iluzija..

Dakle, gdje se svemir stvarno proširuje? Da, nigdje. Ne postoji prostorni ormar ispunjen stvarima. Ali da bismo to razumjeli, pogledajmo što opća teorija relativnosti govori o prostor-vremenu.

U općoj relativnosti (kako kažu stručnjaci), najvažnije svojstvo prostora (i vremena) je udaljenost (i vremenski interval) između dvije točke. Zapravo, udaljenost u potpunosti određuje prostor. Evolucija skale udaljenosti određena je količinom tvari i energije u prostoru, a kako vrijeme prolazi, skala se povećava i udaljenost između galaksija također. Međutim - i to je čudnost - to se događa bez stvarnog kretanja galaksija..

Možda je u ovom trenutku vaša intuicija propala. Ali to nas neće spriječiti u razumijevanju neobičnosti..

Već smo rekli da se galaksije udaljavaju od nas. Ne baš. Znanstvenicima je jednostavnije objasniti što se događa u stvarnosti. Oni te varaju.

"Ali pričekajte!", Reći će vam većina znanstvenih saznanja. - "Mi mjerimo Doppler pomak udaljenih galaksija." Ovaj takozvani "crveni pomak", za koji znate, fiksiran je na Zemlji i, poput sirene prolazne ambulante, dopušta nam da znamo da postoji kretanje. Ali to se ne događa na kozmološkoj razini. Upravo nakon što su daleke galaksije emitirale svjetlo, a on je došao do nas, mjerilo prostora se ozbiljno promijenilo, naraslo. Kako se prostor širio, valna duljina fotona se također povećavala, tako da je svjetlo crveno.

Iz ovog pristupa proizlazi drugo pitanje: "Da li se Svemir širi brže od brzine svjetlosti?" Apsolutno je istina da većina udaljenih galaksija povećava svoju udaljenost do nas brže od brzine svjetlosti, pa što? Ne kreću se brže od svjetlosti (općenito miruju). Štoviše, znanje o tome vam neće pomoći: informacije se ne prenose. Ako pošaljete paket s hranom u drugu galaksiju, brže nego brzinom svjetlosti, nemojte to učiniti (i ovdje, u načelu, morate pokušati). Brzina svjetlosti ostaje univerzalni ograničavač brzine..

Naveli smo najčešće (ili dobro utemeljeno područje relativista) mišljenje o kozmološkoj ekspanziji, ali bilo bi logično zaključiti da uopće ne razumijemo. Sve gore opisano dobro funkcionira ako imate mjesto za korak naprijed i rastezanje. Ali što se dogodilo na samom početku, zašto je prostor doslovno nastao iz ničega? Fizika nema odgovor na ovo pitanje. I morat ćemo pričekati dok se ne pojavi teorija kvantne gravitacije i osvijetliti ovo pitanje..