Universul nostru a început cu Big Bang, dar acest lucru nu înseamnă că l-am desenat corect pentru noi înșine. Cei mai mulți dintre noi ne imaginăm acest lucru ca o adevărată explozie: când totul începe cu fierbinte și dens, și apoi se răcește și se răcește, în timp ce fragmentele individuale zboară tot mai departe. Dar acest lucru nu este deloc adevărat. Prin urmare, se pune întrebarea: Universul are un centru? Este cu adevărat aceeași distanță de noi oriunde te uiți? La urma urmei, dacă Universul se extinde, atunci această expansiune trebuie să fi început de undeva?
Să ne gândim o clipă la fizica exploziei și cum ar fi universul nostru dacă ar începe cu ea.
Primele etape ale exploziei în timpul testului nuclear Trinity, la 16 milisecunde după explozie. Partea de sus a mingii de foc se află la o înălțime de 200 de metri. 16 iulie 1945
Explozia începe la un moment dat și se extinde rapid spre exterior. Cel mai rapid material în mișcare iese cel mai rapid și, prin urmare, se răspândește cel mai rapid. Cu cât sunteți mai departe de centrul exploziei, cu atât mai puțin material va prinde contur. Densitatea energetică scade odată cu trecerea timpului, dar mai departe de explozie, aceasta scade mai repede, deoarece materialul energetic este mai rar în apropiere. Indiferent unde te afli, vei putea întotdeauna - dacă nu ești distrus - să reconstituie centrul exploziei.
Structura pe scară largă a universului se schimbă în timp, pe măsură ce defectele minuscule cresc și formează primele stele și galaxii, apoi se contopesc pentru a forma galaxiile mari și moderne pe care le vedem astăzi. Cu cât privești mai departe, cu atât universul este mai tânăr.
Dar acesta nu este universul pe care îl vedem. Universul arată la fel la distanțe mari și mici: aceleași densități, aceleași energii, aceleași galaxii etc. viteze mai mici; par mai tineri. Și la o distanță mare, obiectele devin nu mai puțin, ci mai multe. Și dacă ne uităm la cum se mișcă totul în univers, putem vedea că, în ciuda a ceea ce vedem la distanță de zeci de miliarde de ani-lumină, am reconstruit centrul chiar unde ne aflăm.
Video promotional:
Super Lanterul Laniakei, marcat cu roșu pentru poziția Calea Lactee, reprezintă doar o miliardime din volumul universului observabil. Dacă universul ar începe cu o explozie, Calea Lactee ar fi exact în centru
Aceasta înseamnă că noi, dintre toate trilioanele de galaxii din univers, suntem în centrul Big Bang-ului? Și că „explozia” inițială a fost ajustată în acest fel - cu densități de energie neregulate, neomogene, „puncte de referință” și o strălucire misterioasă de 2,7 K - astfel încât am fost în centrul ei? Cât de generos ar fi ca Universul să se adapteze astfel încât să fim în acest moment incredibil de nerealist la început.
În timpul unei explozii în spațiu, materialul exterior va fi îndepărtat cel mai rapid, ceea ce înseamnă că va fi cel mai rapid să demonstreze alte proprietăți, îndepărtându-se de centru, deoarece va pierde energie și densitate mai repede.
Dar relativitatea generală ne spune că aceasta nu este o explozie, ci o expansiune. Universul a început cu o stare fierbinte, densă și țesutul său s-a extins. Există o concepție greșită că trebuia să pornească de la un moment dat, dar nu. Întreaga zonă avea astfel de proprietăți - umplute cu materie, energie etc. - și apoi pur și simplu a intrat în acțiune gravitația universală.
Aceste proprietăți erau aceleași peste tot și pretutindeni - densitatea, temperatura, numărul de galaxii etc. Dar dacă am putea vedea acest lucru, am găsi dovezi ale unui univers în evoluție. Deoarece Big Bang s-a întâmplat imediat și peste tot cu un anumit timp în urmă într-o anumită regiune a spațiului, iar această regiune este tot ceea ce putem vedea, dacă privim din punctul nostru de vedere - vedem o regiune a spațiului care nu este prea diferită de propria poziție din trecut. Este greu de înțeles, dar încearcă.
A privi înapoi la distanțe cosmice mari este ca și cum ai privi înapoi în timp. Au trecut 13,8 miliarde de ani de la Big Bang, unde suntem acum, dar Big Bang-ul a apărut și în altă parte. Lumina care călătorește în timp din acele galaxii înseamnă că vedem regiuni îndepărtate așa cum erau în trecut.
Galaxiile, a căror lumină ne-a ajuns de un miliard de ani, ne sunt vizibile așa cum erau acum un miliard de ani; galaxiile care ni se par zece miliarde de ani mai târziu arată așa cum erau acum de data aceasta. În urmă cu 13,8 miliarde de ani, universul era plin de radiații, nu contează, iar când s-au format atomii neutri pentru prima dată, această radiație nu a mers nicăieri, s-a răcit și a trecut prin redshift din cauza extinderii universului. Ceea ce vedem ca fundal cosmic cu microunde nu este numai rezultatul de după Big Bang, dar este vizibil de oriunde din univers.
Universul nu trebuie să aibă un centru. Ceea ce numim „regiunea” spațiului în care a avut loc Big Bang-ul poate fi infinit. Dacă există un centru, acesta poate fi literalmente oriunde și nu am ști despre el, pentru că nu respectăm suficient Universul pentru a obține informații complete. Ar trebui să vedem marginea, anisotropia fundamentală (când direcțiile diferite arată diferit) în temperaturile și numărul galaxiilor, iar universul nostru la cele mai mari scale pare la fel peste tot și în toate direcțiile.
Nu există un loc din care universul a început să se extindă, există un moment în care universul a început să se extindă. Acesta este exact ceea ce a fost Big Bang: starea în care a trecut întregul Univers observabil într-un anumit moment. De aceea, a privi în toate direcțiile, a privi înapoi în timp. De aceea, Universul este omogen în toate direcțiile. Acesta este motivul pentru care istoria evoluției noastre cosmice poate fi urmărită în măsura în care observatorii noștri.
Poate că universul are o formă și o dimensiune finită, dar dacă este așa, atunci aceste informații nu ne sunt disponibile. O parte din universul pe care îl observăm este finit, iar această informație nu este conținută în el. Dacă vă gândiți la univers ca la un balon, la o pâine sau la altceva prin analogie, nu uitați că putem accesa doar o mică parte a universului real. Tot ce vedem este o mică parte din ea. Și indiferent dacă este finit sau infinit, nu încetează să se extindă și să se descompună.
Universul nu se extinde în niciun fel; doar devine mai puțin dens.
ILYA KHEL
