Chociaż jest bardzo, bardzo, bardzo duży, ale wszechświat prawdopodobnie nie może być nieskończenie duży. Ale to nie znaczy, że ma przewagę.
Wszyscy wiemy, że wszechświat się rozszerza, prawda? Cóż, jeśli nie wiedziałeś, to nie dziękuję za informacje. Żyjemy w rozszerzającym się wszechświecie: każda galaktyka odlatuje z innej galaktyki. To oczywiście prowadzi do ogólnego pytania: „Jeśli Wszechświat rozszerza się, to w jaki sposób się rozszerza? W wielkim wszechświecie? W nic? W czymś w rodzaju nieokreślonej mgły? Gdzie jest krawędź naszej kosmicznej bańki?
Cóż, nasz Wszechświat ma przewagę - to znaczy, jeśli przez „nasz Wszechświat” rozumiemy obserwowany Wszechświat. Prędkość światła jest tylko prędkością - a Wszechświat istnieje przez długi czas (około 13,77 miliarda lat). Ale dla nas oznacza to, że tylko tyle Wszechświata zostało nam objawione przez światło, które podróżowało przez ogromne odległości kosmiczne. A co jest poza naszym obserwowanym limitem? To proste: po prostu więcej rzeczy, takich jak galaktyki i czarne dziury oraz nowe, fantastyczne odmiany sera. Te rzeczy są dla nas nieosiągalne, ale wciąż tam są.
Z naszego punktu widzenia wydaje się, że jesteśmy w centrum wszystkiego i każda galaktyka odlatuje od nas. To naturalnie prowadzi do linii rozumowania: „Musi być krawędź”. Ale, powiedzmy, skoczyłeś do Andromedy, naszego najbliższego sąsiada w Galaktyce. Z tego nowego punktu widzenia wszystko nadal wygląda tak, jakbyś był w centrum wszechświata i wszystko od ciebie odlatuje. Teraz naprawdę zwariujmy i udajmy, że możemy teleportować cię do najbardziej odległej obserwowanej galaktyki, na skraju naszego zasięgu obserwacyjnego. Zgadnij co? Tak, z twojej pozycji wygląda na to, że znajdujesz się w centrum Wszechświata, a każda galaktyka (łącznie z odległą Drogą Mleczną) pędzi daleko od ciebie. To właśnie mamy na myśli, gdy mówimy: „Wszechświat się rozszerza”. Każda galaktyka jest usuwana z innej galaktyki (z kilkoma małymi wyjątkami od lokalnych fuzji, ale jest to temat na inny artykuł).
Ale powinno być ograniczenie, prawda? Wszechświat nie może być nieskończony, prawda? Prawda?
Cóż, prawdopodobnie nie. Chociaż jest to bardzo, bardzo, bardzo duży wszechświat, ale prawdopodobnie nie jest nieskończenie duży.
Ale nadal nie potrzebuje krawędzi.
Pomyśl jeszcze raz o skokach z galaktyki do galaktyki. Od strony Drogi Mlecznej Wszechświat wygląda jak ogromna bańka mydlana, powiększająca się z naszego centrum. Ale z innej galaktyki ta uniwersalna bańka wygląda inaczej, ponieważ ta inna galaktyka znajduje się w „centrum” bańki… A pokusa, aby nazwać takie pojęcia jak słowa „wewnątrz” lub „krawędź” w naszym Wszechświecie, nie ma sensu z punktu widzenia nowej perspektywy . Dotyczy to każdej galaktyki.
Powiem to jeszcze raz: „rozszerzający się wszechświat” oznacza po prostu, że każda galaktyka porusza się dalej od jakiejkolwiek innej galaktyki. Oto jest! Nie ma krawędzi. Bez bańki. Nic do rozszerzenia. Matematyka jest prosta: wszechświat z czasem się powiększa. To wszystko.
Cofnijmy się o krok. Wszyscy znają te powszechne analogie używane do opisu rozszerzającego się wszechświata: galaktyki są jak mrówki pełzające wokół piłki plażowej. Wszyscy jesteśmy tylko rodzynkami w bochenku chleba. I - och! Piłka jest napompowana! Tak! W piecu rośnie bochenek chleba! Przestrzeń rozszerza się i galaktyki są przenoszone wraz z nią! Do zobaczenia Łatwe!
Te analogie oczywiście dają nam ważny punkt: galaktyki nie latają i nie walczą w odległości od siebie. To jest przestrzeń pod nimi, która wykonuje całą pracę ekspansji; galaktyki leżą tylko na kosmicznym dywanie. Ale te analogie niosą ze sobą fatalną wadę. Wszyscy łatwo możemy sobie wyobrazić pompowanie piłki plażowej lub rosnącego bochenka chleba, i od razu myślimy o nich jako o rozszerzeniu się w coś: puste powietrze. Piłka plażowa ma skórę. Bochenek ma pyszne, rześkie. Mają krawędzie i wchodzą w coś.
Nasz umysł naśmiewał się z nas, a to nas zwodzi i ukrywa to, co się dzieje.
Kiedy używamy analogii mrówek na plaży, pierwszą rzeczą, którą ludzie mówią: „Dlaczego mrówki?”. Nie wiem; po prostu trzymaj się z tym. I druga rzecz, którą ludzie mówią: „Och, środek wszechświata jest dokładnie tam, na środku kuli”. W tym momencie muszę skakać z ograniczeniami przez analogię: cały nasz Wszechświat jest powierzchnią nadmuchiwanej piłki. A powierzchnia kuli nie ma środka. Tak jak powierzchnia ziemi nie ma centrum. Moglibyśmy zrobić kijki wszędzie, gdzie chcieliśmy.
W modelu z plażą z piłką nasz cały Wszechświat jest dwuwymiarową powierzchnią pełną idiotycznych mrówek próbujących czołgać się ku sobie, ale nie mogą, ponieważ niektórzy nadal napełniają je szarpnięciem. Dobra, w porządku, cokolwiek. Ten model Wszechświata jest dwuwymiarowy, ale w oczach naszego umysłu natychmiast myślimy o jego ekspansji do trzeciego wymiaru - wymiarze, do którego mrówki nie mają dostępu, ponieważ nie mogą skakać. Ale ten dodatkowy wymiar zapewnia „przestrzeń”, dzięki czemu piłka rozszerza się w coś.
Ale nasz prawdziwy Wszechświat jest trójwymiarowy. Podczas gdy teoria strun sugeruje, że mogą istnieć dodatkowe wymiary, wszystkie są subminiaturowe, więc nie są brane pod uwagę. Czy więc istnieje czwarty dodatkowy wymiar, który zapewnia „materiał” do rozszerzenia naszego Wszechświata w coś? Może tak, może nie. Oto co: matematyka może stworzyć czwarty wymiar dla naszej trójwymiarowej ekspansji wszechświata w coś. I z pewnością mielibyśmy „krawędź” w tym dodatkowym wymiarze, więc można również wskazać „krawędź” powierzchni piłki 2D na plaży.
Ale to nie jest konieczne.
Nie potrzebujemy czwartego wymiaru, aby pokryć nasz Wszechświat. Mamy kompletny i spójny matematyczny opis ekspansji Wszechświata, używając tylko normalnych, codziennych trzech wymiarów, które znamy i kochamy. Oznacza to, że możemy mieć rozszerzający się Wszechświat bez potrzeby posiadania krawędzi lub czegoś, co rozszerza się w coś.
Przyznaję, że mam problemy z wyjaśnieniem tej koncepcji. Ale jest to piękno używania matematyki do zrozumienia Wszechświata: możemy tworzyć i manipulować pojęciami, ponieważ nasz mózg po prostu nie może sobie poradzić sam!
