Έλα, παραδέχομαι, είχες αυτήν την ερώτηση. Σας δίνουμε την ίδια μη ικανοποιητική απάντηση, αλλά πραγματικά την εξηγείτε, ώστε η δυσαρέσκεια σας να μην σας στοιχειώνει πια.
Η σύντομη απάντηση είναι ότι αυτή είναι μια ανοησία ερώτηση, το Σύμπαν δεν επεκτείνεται σε τίποτα, απλώς επεκτείνεται.
Ο ορισμός του Σύμπαντος είναι ότι περιέχει τα πάντα. Εάν κάτι ήταν έξω από το Σύμπαν, θα ήταν επίσης μέρος του Σύμπαντος. Έξω από αυτό; Ακόμα Σύμπαν. Εκτός αυτού; Επίσης περισσότερο Σύμπαν. Είναι το Σύμπαν μέχρι κάτω. Αλλά ξέρω ότι θα βρείτε αυτήν την απάντηση μη ικανοποιητική, οπότε τώρα θα σπάσω τον εγκέφαλό σας.
Είτε το Σύμπαν είναι άπειρο, συνεχίζεται για πάντα ή το πεπερασμένο του, με περιορισμένο όγκο. Σε κάθε περίπτωση, το Σύμπαν δεν έχει κανένα πλεονέκτημα. Όταν φαντάζουμε το Σύμπαν να επεκτείνεται μετά το Big Bang, φαντάζουμε μια έκρηξη, με ένα σπρέι ύλης να προέρχεται από ένα σημείο. Αλλά αυτή η αναλογία δεν είναι ακριβής.
Μια καλύτερη αναλογία είναι η επιφάνεια ενός διαστελλόμενου μπαλονιού. Όχι το τρισδιάστατο μπαλόνι, μόνο η δισδιάστατη επιφάνεια του. Εάν ήσουν ένα μυρμήγκι που σέρνεται γύρω από την επιφάνεια ενός τεράστιου μπαλονιού, και το μπαλόνι ήταν ολόκληρο το σύμπαν, θα είδατε το μπαλόνι ως ουσιαστικά επίπεδο κάτω από τα πόδια σας.
Φανταστείτε ότι το μπαλόνι φουσκώνει. Σε κάθε κατεύθυνση που κοιτάτε, άλλα μυρμήγκια απομακρύνονται από εσάς. Όσο πιο μακριά είναι, τόσο πιο γρήγορα κινούνται. Παρόλο που μοιάζει με επίπεδη επιφάνεια, περπατήστε προς οποιαδήποτε κατεύθυνση αρκετά και θα επιστρέψετε στο σημείο εκκίνησης.
Ίσως φανταστείτε έναν αναπτυσσόμενο κύκλο και αναρωτιέστε σε τι επεκτείνεται. Αλλά αυτή είναι μια ανοησία ερώτηση. Δεν υπάρχει κατεύθυνση που θα μπορούσατε να ανιχνεύσετε που θα σας οδηγήσει έξω από την επιφάνεια. Ο δισδιάστατος μυρμήγκι μυρμηγκιών σας δεν μπορεί να κατανοήσει ένα επεκτεινόμενο τρισδιάστατο αντικείμενο. Μπορεί να υπάρχει κέντρο στο μπαλόνι, αλλά δεν υπάρχει κέντρο στην επιφάνεια. Ακριβώς ένα σχήμα που εκτείνεται προς όλες τις κατευθύνσεις και τυλίγεται πάνω του. Και όμως, το ταξίδι σας για να κάνετε έναν γύρο γύρω από το μπαλόνι διαρκεί περισσότερο και περισσότερο καθώς το μπαλόνι γίνεται πιο διογκωμένο.
Για να κατανοήσουμε καλύτερα πώς σχετίζεται με το Σύμπαν μας, πρέπει να κλιμακώσουμε τα πράγματα κατά μία διάσταση, από μια 2-d επιφάνεια που είναι ενσωματωμένη σε έναν τρισδιάστατο κόσμο, σε έναν τρισδιάστατο όγκο που είναι ενσωματωμένος σε ένα 4-d σύμπαν. Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι αν ταξιδεύετε προς οποιαδήποτε κατεύθυνση αρκετά, θα επιστρέψετε στην αρχική σας θέση. Εάν μπορούσατε να κοιτάξετε αρκετά μακριά στο διάστημα, θα κοιτάζατε το πίσω μέρος του κεφαλιού σας.
Και έτσι, καθώς το Σύμπαν επεκτείνεται, θα σας πάρει περισσότερο και περισσότερο για να γυρίσετε το Σύμπαν και να επιστρέψετε στην αρχική σας θέση. Αλλά δεν υπάρχει κατεύθυνση που θα μπορούσατε να ταξιδέψετε, που θα σας πήγαινε έξω ή «μακριά» από το Σύμπαν. Ακόμα κι αν μπορούσατε να κινηθείτε πιο γρήγορα από την ταχύτητα του φωτός, θα πρέπει να επιστρέψετε στην αρχική σας θέση πιο γρήγορα. Βλέπουμε άλλους γαλαξίες να απομακρύνονται από εμάς προς όλες τις κατευθύνσεις, όπως και το μυρμήγκι μας να βλέπει άλλα μυρμήγκια να απομακρύνονται στην επιφάνεια του μπαλονιού.
Μια μεγάλη αναλογία προέρχεται από τον συν-οικοδεσπότη μου Astronomy Cast, Dr. Pamela Gay. Αντί για έκρηξη, φανταστείτε ότι το επεκτεινόμενο Σύμπαν είναι σαν ένα καρβέλι ψωμί σταφίδας που υψώνεται στο φούρνο. Από την προοπτική κάθε σταφίδας, όλες οι άλλες σταφίδες απομακρύνονται προς όλες τις κατευθύνσεις. Αλλά σε αντίθεση με ένα ψωμί σταφίδας, θα μπορούσατε να ταξιδέψετε προς οποιαδήποτε κατεύθυνση μέσα στο ψωμί και τελικά να επιστρέψετε στην αρχική σας σταφίδα.
Να θυμάστε ότι ολόκληρη η κατανόησή μας βασίζεται σε 3 διαστάσεις. Εάν ήμασταν 4-διαστατικά πλάσματα, αυτό θα είχε πολύ πιο νόημα. Για μια πολύ βαθύτερη εξήγηση, σας συνιστώ ανεπιφύλακτα να παρακολουθείτε τον καλό μου φίλο, τον Zogg the Alien να εξηγεί πώς το Σύμπαν δεν έχει κανένα πλεονέκτημα. Αφού παρακολουθήσετε τα βίντεό του, θα πρέπει να κατανοήσετε πλήρως τις πιθανές τοπολογίες του Σύμπαντός μας.
Ελπίζω ότι αυτό θα σας βοηθήσει να καταλάβετε γιατί δεν υπάρχει απάντηση στο "σε τι επεκτείνεται το Σύμπαν;" Χωρίς άκρη, δεν επεκτείνεται σε τίποτα, απλώς επεκτείνεται.
Μπορείτε επίσης να ακούσετε το επεισόδιο podcast που το εξηγεί εδώ -
Τι είναι το σύμπαν που επεκτείνεται - Εμφάνιση σημειώσεων και μεταγραφής
Ή εγγραφείτε στο: astronomycast.com/podcast.xml
Podcast (ήχος): Λήψη (Διάρκεια: 4:35 - 4,2 MB)
Εγγραφείτε: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (βίντεο): Λήψη (84,5MB)
Εγγραφείτε: Apple Podcasts | Android | RSS
