Всем известно, что Вселенная расширяется. Но где? Что это за расширение? Наблюдая растущий ядерный гриб, мы можем ограничить пространство, в котором она растет. Вопрос может быть очень глупым, с одной стороны, но с другой — очень интересно.
Итак, Вселенная расширяется или сокращается (соответственно, проявляя красное и синее смещение) с момента Большого Взрыва. Но там, где приходит конец его экспансии? Она не может быть в бесконечности, в конце концов. Зачем мы говорим, что Вселенная расширяется, как будто это самая нормальная и естественная вещь в мире?
Несколько простых истин.
1. Сейчас вы не расширяется. Земли либо. Ни Солнечная система, ни Млечный Путь. Расширение Вселенной зависит от гравитации, а это значит, что в регионах с высокой плотностью наблюдаются локальные эффекты преобладания гравитации. Получается, что не все галактики удаляются от Млечного Пути. Наша ближайшая соседка — Галактика Андромеды-это мчится к нам со скоростью 80 км/с и сталкивается с нами в несколько миллиардов лет.
2. Не верю в метафоры. Можно подумать, что Вселенная расширяется как воздушный шар, который накачивается воздухом. «Смотри, точно как Вселенная!», — Я скажу вам модный британский ученый. Но вы, будучи умным, заметите, что за пределами шарика имеется пространство, и что 2-мерная поверхность шарика расширяется в 3-мерном пространстве. Тем не менее, наша Вселенная имеет три измерения.
3. Вселенная не имеет ни конца, ни края. Мы действительно не уверены, является ли Вселенная бесконечна или просто очень большие, но даже если и так, путешествуя в одном направлении достаточно долго, вы по-прежнему будет вернуться к нормальной жизни. Помните, ПЭК-Мэн, но без фруктов и призраки. Что касается центра Вселенной, вот где аналогия шарика нам поможет. Нам кажется, что все галактики отдаляются от нас, но с их точки зрения они также будут центром Вселенной. Это всего лишь иллюзия.
Так где на самом деле Вселенная расширяется? Да, в никуда. Нет шкаф пространства, наполненного вещами. Но чтобы понять это, давайте посмотрим на то, что общая теория относительности говорит о пространстве-времени.
В общей теории относительности (как говорят профессионалы), наиболее важным свойством пространства (и времени) — это расстояние (и временной интервал) между двумя точками. В самом деле, расстояние, чтобы полностью определить пространство. Эволюция шкалы дистанции определяется количеством материи и энергии в пространстве, и, как время идет, шкала возрастает и дистанция меж галактиками тоже. Однако — и в этом странность происходит без фактического движения галактик.
Возможно, в этот момент ваша интуиция не удалось. Но это не мешает нам понять странности.
Мы уже рассказывали, что галактики удаляются от нас. На самом деле нет. Просто ученым так проще объяснить то, что происходит на самом деле. Они обманывают вас.
«Но подождите!», — Я скажу наиболее наукоемких вас. — «Мы измерить Доплеровское смещение далеких галактик». Это так называемое «красное смещение», которое вы знаете, фиксируется на Земле, и, как сирены проезжающей скорой помощи, мы знаем, что движение существует. Но это не то, что происходит в космологических масштабах. Просто с тех пор, как далекие галактики излучает свет, и он добрался до нас, шкала места резко изменилась, выросла. Поскольку пространство расширяется, увеличивается и длина волны фотонов, так что свет дает красный.
Из этого подхода вытекает следующий вопрос: «является ли Вселенная расширяется быстрее скорости света?». Это совершенно верно, что большинство далеких галактик увеличить свое расстояние по отношению к нам быстрее, чем скорость света, и что? Они не движутся быстрее скорости света (они все на месте). Более того, это знание не поможет вам: информация не передается. Если вы посылаете пакет с едой в другую галактику, быстрее, чем скорость света, это не сделано (и есть, в принципе, надо будет попробовать). Скорость света-универсальная ограничитель скорости.
Мы привели наиболее распространенные (или хорошо зарекомендовали себя в местах релятивисты) отзыв о космологического расширения, но логично закончить, что мы не понимаем. Все описанное выше, работает замечательно, если у вас есть место для шага вперед и растяжки. Но то, что произошло в начале почему пространство буквально образовалась из ничего? Это вопрос, что физика не имеет ответа. И придется подождать до тех пор, пока не создана теория квантовой гравитации будет пролить свет на этот вопрос.
#чтиво | если Вселенная расширяется, то куда?
Илья Хель
