Gdzie jest centrum Wszechświata?
W poprzednim odcinku podpowiedzieliśmy, że każdy punkt znajduje się w centrum Wszechświata. Ale dlaczego? Okazuje się, że tak jak na to patrzysz, stoisz w samym środku wszystkiego. I tak jak wszyscy inni.
Zakończyliśmy poprzedni odcinek o tym, jak centrum Wszechświata jest wszędzie, a potem szybko przeszliśmy do „Dzięki za oglądanie”, nie podając żadnych szczegółów poza mrugnięciem okiem i skinieniem głowy.
Dobra wiadomość, oto twoje szczegóły. Po pierwsze, wyobraź sobie rozszerzający się Wszechświat w swoim umyśle. Być może wyobrażasz sobie nadmuchiwaną kulę rozpychającą się we wszystkich kierunkach. Być może widzisz jakiś rodzaj gigantycznej rozszerzającej się niebiańskiej dyni. Niestety, to wyobrażenie jest błędne. Ale nie czuj się źle, nasze myślące części mięsa po prostu nie są zbudowane do tego rodzaju rzeczy.
Region przestrzeni, który możemy zobaczyć, to obserwowalny Wszechświat. Kiedy patrzymy w dowolnym kierunku, widzimy światło, które opuściło gwiazdy miliony, a nawet miliardy lat temu. Kiedy spojrzymy w kierunku 13,8 miliarda lat świetlnych, zobaczymy światło, które zostało wyemitowane krótko po Wielkim Wybuchu, kiedy Wszechświat ochłodził się do tego stopnia, że stał się przezroczysty. Tak więc obserwowalny Wszechświat jest sferą wokół ciebie, jest względny do twojej pozycji.
Mój obserwowalny Wszechświat jest sferą wokół mnie, względną do mojej pozycji. Więc jeśli jestem 10 metrów od ciebie, mogę zobaczyć trochę dalej we Wszechświecie w tym kierunku. Jeśli patrzysz za siebie, widzisz obserwowalny Wszechświat trochę dalej w tamtym kierunku.
Wyobraź sobie, że stoisz w ciemnym pokoju trzymając świecę. Możesz zobaczyć sferę wokół siebie. Jesteś w centrum swojej obserwowalnej przestrzeni. A jeśli jestem w innym miejscu, będę miał inną obserwowalną sferę. To dlatego mówimy, że każdy jest w centrum swojego osobistego obserwowalnego Wszechświata.
To ma posmak pedanterii i jest trochę niezadowalające, więc pokopmy trochę głębiej. Gdzie jest rzeczywiste centrum Wszechświata, niezależnie od tego, kto go obserwuje? Nasz Wszechświat może być skończony, a może być nieskończony. Astronomowie nie wiedzą tego na pewno. Ich najdokładniejsze obliczenia mówią, że obserwowalny Wszechświat ma 93 miliardy lat świetlnych.
Pamiętasz to światło z Wielkiego Wybuchu, które potrzebowało 13,8 miliarda lat świetlnych, aby do Ciebie dotrzeć? Cóż, ekspansja Wszechświata wypchnęła ten region do ponad 46 miliardów lat świetlnych stąd. Spójrz jak najdalej w prawo i jak najdalej w lewo. Te dwie plamy są obecnie oddalone od siebie o 93 miliardy lat świetlnych. Nie możemy więc zobaczyć, jak duży jest naprawdę Wszechświat. Musi on być większy niż 93 miliardy lat świetlnych. Wszystkiego poza tym obszarem po prostu nie widzimy… jeszcze. Może być nieskończony.
Jeśli Wszechświat jest nieskończony, to istnieje nieskończona ilość przestrzeni w tym kierunku i nieskończona ilość przestrzeni w tym kierunku, i w tym kierunku. I jesteśmy z powrotem tam, gdzie zaczęliśmy, dosłownie. Po raz kolejny jesteś w centrum Wszechświata. I ja również.
Ale co, jeśli Wszechświat jest skończony? Tutaj sprawa robi się trudna. Wyobraź sobie obserwowalny Wszechświat jako maleńką kulę wewnątrz znacznie większego rzeczywistego Wszechświata. Może ma on 100 miliardów lat świetlnych, a może trylion lub kwadrylion. Niezależnie od rozmiaru, nie jest nieskończony. Można by pomyśleć, że jest tam centrum, prawda?
Astronomowie uważają, że topologia skończonego Wszechświata wskazuje, że jeśli będziesz podróżował w jednym kierunku wystarczająco długo, wrócisz do punktu wyjścia. Innymi słowy, gdybyś mógł spojrzeć wystarczająco daleko w dowolnym kierunku, zobaczyłbyś tył swojej głowy.
Zrobiliśmy cały odcinek na ten temat i możesz chcieć go sprawdzić. I naprawdę będziesz chciał sprawdzić dogłębne wyjaśnienie Zogg the Aliens. Jako analogię, rozważ mrówkę na powierzchni kuli. Jeśli mrówka zdecyduje się na spacer w dowolnym kierunku, wróci do punktu wyjścia. Weźmy tę koncepcję i przeskalujmy ją o jeden wymiar. Nie możesz sobie tego wyobrazić? Nie ma problemu. Jak już mówiłem, nasze mózgi nie są do tego wyposażone ani doświadczone. A jednak, ten dodatkowy wymiar wydaje się być naturą Wszechświata. Bez względu na to, w jakim kierunku podróżujesz, jeśli powrót do punktu wyjścia zajmie ci tyle samo czasu. Cóż… jesteś w centrum Wszechświata?