Gdzie znajduje się centrum wszechświata?

Patrząc na czyste nocne niebo, widać gwiazdy we wszystkich kierunkach. To prawie tak, jakbyśmy znajdowali się w centrum kosmosu. Ale czy naprawdę tak jest? A jeśli nie, to gdzie jest centrum wszechświata?

W rzeczywistości wszechświat nie ma centrum. Od czasu Wielkiego Wybuchu 13,7 miliarda lat temu wszechświat się rozszerza. Ale pomimo nazwy, Wielki Wybuch nie był eksplozją, która wybuchła na zewnątrz z centralnego punktu detonacji. Wszechświat na początku był niezwykle kompaktowy i malutki. Następnie każdy punkt we wszechświecie zaczął się rozszerzać, co trwa do dziś. Zatem bez punktu początkowego wszechświat nie ma centrum.

Jednym ze sposobów myślenia o tym jest wyobrażenie sobie dwuwymiarowej mrówki, która żyje na powierzchni idealnie kulistego balonu. Z punktu widzenia mrówki powierzchnia wszędzie wygląda tak samo. Na powierzchni kuli nie ma środka ani krawędzi. Jeśli nadmuchasz balon, mrówka zobaczy, jak jej dwuwymiarowy wszechświat się rozszerza. Jeśli narysujesz kropki na powierzchni, zobaczysz, jak oddalają się od siebie, dokładnie tak jak galaktyki w naszym prawdziwym wszechświecie. Dla mrówki w tym dwuwymiarowym wszechświecie żaden trzeci wymiar, który rozciąga się prostopadle do powierzchni balonu – na przykład do środka balonu – nie ma fizycznego znaczenia.

“Wie, że może poruszać się do przodu i do tyłu. Może poruszać się w lewo i w prawo” – powiedziała Barbara Ryden, astrofizyk z Ohio State University. “Ale nie zna pojęcia w górę i w dół.”

Nasz wszechświat to trójwymiarowa wersja dwuwymiarowego, balonowego wszechświata mrówki. Ale analogia balonu, z jego ograniczoną powierzchnią, przedstawia skończony wszechświat – kosmolodzy wciąż nie są pewni, jak to wygląda w przypadku naszego własnego wszechświata, powiedziała Ryden. Ograniczone odległością, jaką przebyło światło od Wielkiego Wybuchu, obserwacje kosmologów dają tylko skończony wgląd w kosmos, ale cały wszechświat może być nieskończony.

Jeśli tak jest, możesz zastąpić balon płaskim, rozszerzającym się gumowym arkuszem, który rozciąga się w nieskończoność. Lub jeśli chcesz pomyśleć o wszechświecie w 3D, możesz wyobrazić sobie nieskończony kawałek ciasta z rodzynkami, który stale się powiększa. W tym przypadku rodzynki reprezentują oddalające się od siebie galaktyki. “Jeśli wszechświat jest nieskończony” – powiedziała Ryden – “nie ma centrum”.

To, czy wszechświat jest płaski, czy zakrzywiony, zależy od całkowitej ilości masy i energii w kosmosie. Gdyby gęstość masy i energii we Wszechświecie była właściwa – przy tak zwanej gęstości krytycznej – to wszechświat byłby płaski jak arkusz, rozszerzający się w jednostajnym tempie.

Ale jeśli gęstość jest wyższa, kosmos będzie zakrzywiony jak balon. Dodatkowa grawitacja z tej zwiększonej gęstości spowalniałaby kosmiczną ekspansję, ostatecznie zatrzymując ten rozrost.

Przy gęstości mniejszej niż ta krytyczna, ekspansja kosmiczna przyspieszyłaby jeszcze bardziej. W tym scenariuszu wszechświat miałby ujemną krzywiznę i kształt przypominający siodło. Jednak nadal byłby nieskończony, a zatem bez środka.

Jak dotąd teoretyczne idee i obserwacje – takie jak te dotyczące kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła, poświaty z Wielkiego Wybuchu – wskazują na niezwykle płaski wszechświat. Ale kosmolodzy wciąż nie są pewni, czy Wszechświat jest rzeczywiście płaski, czy też jego krzywizna jest tak szeroka, że ​​tylko nam się tak wydaje – podobnie jak Ziemia wygląda płasko gdy znajdujemy się na jej powierzchni.

To, że wszechświat nie ma centrum – i co za tym idzie, nie ma krawędzi – jest zgodne z zasadą kosmologiczną, że żadne miejsce we wszechświecie nie jest wyjątkowe. Obserwacje rozmieszczenia gromad galaktyk i mikrofalowego tła ujawniają kosmos, który po dostatecznym oddaleniu rzeczywiście wygląda wszędzie tak samo.

Przez większą część historii ludzie błędnie myśleli, że znajdujemy się w centrum wszechświata lub w jego pobliżu – niezależnie od tego, czy tym centrum jest Ziemia, Słońce, czy nawet galaktyka Drogi Mlecznej. Ale bez względu na to, jak wyjątkowi my, ludzie, uważamy, że jesteśmy, wszechświat raczej nas w tym nie utwierdza.

 

Źródła: Marcus Woo / Live Science | Zdjęcia: Pixabay

 

 

Tematy:
Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x