Ако вселената се разширява, тогава къде?

Всеки знае, че Вселената се разширява. Но къде? Какво представлява това разширение? Като наблюдаваме как расте гъбата, определено можем да ограничим пространството, в което то расте. Въпросът може да бъде много глупав, от една страна, но от друга - много интересен..

Така Вселената се разширява или свива (съответно показва червено и синьо изместване) от момента на Големия взрив. Но къде е краят на разширяването му? В крайна сметка тя не може да бъде в безкрайност. Защо да казваме, че Вселената се разширява, сякаш това е най-нормалното и естествено нещо в света?

Първо, няколко прости истини.

1. Сега не се разширява. Земята също. Нито Слънчевата система, нито Млечният път. Разширяването на Вселената зависи от гравитацията, което означава само, че в райони с висока плътност се наблюдават локални ефекти на гравитацията. Оказва се, че не всички галактики се отдалечават от Млечния път. Най-близкият ни съсед, галактиката Андромеда, се втурва към нас със скорост 80 км / сек и ще се сблъска с нас в продължение на няколко милиарда години..

2. Не вярвайте на метафорите. Може да мислите, че Вселената се разширява като балон, който се изпомпва с въздух. "Виж, точно като Вселената!", Ще ти каже моден британски учен. Но ако сме умни, ще забележите, че има пространство извън топката и че 2-мерната повърхност на топката се разширява в триизмерното пространство. Въпреки това, нашата вселена има три измерения..

3. Вселената няма край или край. Наистина не сме сигурни дали вселената е безкрайно голяма или просто много голяма, но дори и да е така, ако пътувате достатъчно дълго в една посока, пак ще се върнете на първо място. Помнете "пакмана", но без плодове и призраци. Що се отнася до центъра на Вселената, това е мястото, където аналогията с топката ще ни помогне. Струва ни се, че всички галактики се отдалечават от нас, но от тяхна гледна точка те също ще бъдат център на вселената. Това е просто илюзия..

Тогава къде се развива Вселената? Да, никъде. Няма пространство, пълно с неща. Но за да разберем това, нека да видим какво казва общата теория на относителността за пространството-време.

В общата теория на относителността (както казват професионалистите) най-важното свойство на пространството (и времето) е разстоянието (и интервала от време) между две точки. Всъщност, разстоянието напълно определя пространството. Еволюцията на мащаба на разстоянието се определя от количеството материя и енергия в пространството и с течение на времето, мащабът се увеличава и разстоянието между галактиките също. Въпреки това - и това е странност - това се случва без действителното движение на галактиките..

Може би в този момент интуицията ви се е провалила. Но това няма да ни попречи да разберем странностите..

Вече казахме, че галактиките се отдалечават от нас. Не наистина. Просто е по-лесно за учените да обяснят какво се случва в действителност. Те ви мамят.

"Но чакай!", Ще каже най-научно-разбирам от теб. - "Измерваме доплеровото изместване на далечни галактики." Това т. Нар. „Червено отместване“, за което знаете, е фиксирано на Земята и като сирена на преминаваща линейка, ни уведомява, че има движение. Но това не се случва в космологичен мащаб. Точно след като далечните галактики излъчиха светлина и той стигна до нас, мащабът на пространството се промени сериозно, нараства. С разширяването на пространството, дължината на вълната на фотона също се увеличава, така че светлината излъчва червено.

От този подход възниква още един въпрос: "Вселената се разширява по-бързо от скоростта на светлината?" Абсолютно вярно е, че повечето далечни галактики увеличават разстоянието до нас по-бързо от скоростта на светлината, така че какво? Те не се движат по-бързо от светлината (обикновено стоят на едно място). Освен това, знанието за това няма да ви помогне: информацията не се предава. Ако изпратите пакет с храна в друга галактика, по-бързо от скоростта на светлината, не го правете (и тук, по принцип, трябва да опитате). Скоростта на светлината остава универсален ограничител на скоростта..

Ние цитирахме най-честото (или добре установено в областта на релативистите) мнение за космологичната експанзия, но би било логично да се заключи, че изобщо не разбираме. Всичко описано по-горе работи чудесно, ако имате място да се придвижите напред и да се разтегнете. Но какво се е случило в самото начало, защо пространството буквално се образува от нищо? Физиката няма отговор на този въпрос. И ще трябва да изчакаме, докато се появи теорията за квантовата гравитация и хвърли светлина върху този въпрос..