Prieš 13,8 milijardo metų Visata prasidėjo nuo karšto Didžiojo sprogimo. Nuo to laiko jis plėtėsi ir atvėso iki šių dienų. Mūsų požiūriu, mes galime stebėti Visatą 46 milijardų metų spinduliu, dėka riboto šviesos greičio ir Visatos plėtimosi. Ir nors šis atstumas yra milžiniškas, jis yra baigtinis. Bet tai tik ta dalis, kurią matome. Kas yra anapus jos ir ar įmanoma, kad yra begalybė?
Adamas Stevensas nori žinoti:
- „Salik.biz“
Ką manote apie visatos begalybę? Daugelis kosmologų man yra sakę, kad visatos begalybė nėra įrodyta. Kaip tai galima įrodyti empiriškai?
Pirma, mes galime sužinoti daugiau nei tai, ką matome per 46 milijardus šviesmečių.
Kuo toliau žiūrime bet kuria kryptimi, tuo giliau žiūrime į laiko gelmes. Artimiausia galaktika, esanti už 2,5 milijono šviesos metų nuo mūsų, yra mums matoma tokia, kokia ji buvo prieš 2,5 milijono metų, nes šviesa sklinda iš ten į mūsų akis nuo jos skleidimo momento. Tolimesnės galaktikos mums yra matomos, kaip jos buvo prieš dešimtis milijonų, šimtus milijonų ar net milijardus metų. Žvelgdami dar toliau, mes matėme visatos šviesą nuo jos jaunesnių dienų. Taigi, jei pažvelgtume į prieš 13,8 milijardus metų skleidžiamą šviesą, Didžiojo sprogimo relikviją, pamatytume relikvijos radiaciją.
Svyravimo modelis yra labai sudėtingas, esant skirtingoms vidutinėms temperatūroms esant skirtingiems kampiniams mastams. Tai taip pat užkoduoja didžiulį kiekį informacijos apie Visatą, įskaitant nuostabų faktą: kiek mes galime spręsti, erdvė neturi kreivių, tai yra, ji yra plokščia. Jei kosmoso kreivumas būtų teigiamas, tarsi gyventume keturių matmenų sferos paviršiuje, pamatytume tolimų šviesos spindulių suartėjimą. Jei jo kreivumas būtų neigiamas, kaip ant keturių matmenų balno paviršiaus, pamatytume tolimiausius šviesos spindulius. Šviesos spinduliai vietoj to juda, o svyravimai byloja apie idealią plokštumą.
Iš duomenų apie relikto spinduliuotę ir didelio masto Visatos struktūras (prieinamų tyrinėjant baronų akustinius virpesius) rinkinio galime daryti išvadą, kad jei Visata yra baigtinė ir uždaryta pati, ji turi būti bent 250 kartų didesnė, nei galime pamatyti. Kadangi gyvename trijuose matmenyse, padidėjęs spindulys 250 kartų reiškia tūrio padidėjimą 250 ^ 3 kartus arba 15 milijonų kartų daugiau vietos. Bet tai vis tiek nėra begalinis tomas. Mažiausias visatos dydžio įvertinimas yra 11 trilijonų šviesos metų į visas puses, o tai yra nepaprastai daug, bet vis tiek nėra begalinis.
Yra pagrindo manyti, kad jis yra dar didesnis. Karštas didelis sprogimas gali reikšti stebimos visatos pradžią, bet ne erdvės ir laiko gimimą. Prieš Didįjį sprogimą Visata išgyveno kosminės infliacijos periodą. Užuot užpildyta materija ir radiacija bei karšta, Visata buvo:
Reklaminis vaizdo įrašas:
• buvo pripildytas energijos, būdingos pačiai erdvei,
• išplėtė eksponentiniu greičiu, • taip greitai sukūrė naują erdvę, kad mažiausias fizinis dydis, Planko ilgis, atitiko Visatos dydį, stebimą šiandien kas 10–32 s.
Mūsų Visatos regione infliacija tikrai baigėsi. Tačiau yra keletas klausimų, kurių atsakymai mums nežinomi, kurie daro didžiulį poveikį visatos dydžiui ir jos baigtinumui ar begalybei.
1) Koks buvo Visatos pjūvis po infliacijos, kuris sukėlė mūsų karštą Didįjį sprogimą? Stebėdami šiandienos Visatą ir Didžiojo sprogimo pomirtinį homogeniškumą, Visatos artumą plokštumai, svyravimus, besitęsiančius Visatoje visomis skalėmis ir tt, ir tt, mes galime išmokti daug. Galime apskaičiuoti viršutinę energijos skalės ribą, kurioje įvyko infliacija, kiek infliacija padidino visatą, apatinę infliacijos trukmės ribą. Bet ta besiplečiančios Visatos kišenė, iš kurios kilo mūsų dalis, galėjo labai peržengti apatinę ribą! Jis gali būti šimtus, milijonų, googolių kartų didesnis nei tai, ką galime stebėti, arba būti tikrai begalinis. Neturėdami galimybės stebėti daugiau, nei mums dabar prieinama, negausime pakankamai informacijos atsakyti į šį klausimą.
2) Ar „amžinos infliacijos“idėja teisinga? Jei apsvarstysite galimybę, kad infliacija yra kvantinis laukas, tada bet kuriuo eksponentinio plėtimosi momentu yra tikimybė, kad infliacija pasibaigs, sukels Didįjį sprogimą, ir tikimybė, kad infliacija tęsis, sukurdama daugiau erdvės. Tokie skaičiavimai yra prieinami mums (remiantis tam tikromis prielaidomis) ir jie leidžia daryti išvadą: jei mums reikia pakankamai infliacijos prieš sukuriant stebimą visatą, tada infliacija visada sukurs dar daugiau erdvės, kuri toliau plėsis, skirtingai nuo skyrių, kur ji baigsis, ir įvyks Didysis sprogimas. Ir nors mūsų stebima visata galėjo atsirasti pasibaigus infliacijai mūsų regione prieš 13,8 milijardo metų, yra regionų, kuriuose infliacija tęsiasi ir sukuria vis daugiau erdvės,ir generuoja vis daugiau ir daugiau didžiųjų kirpčiukų - iki šios dienos. Ši idėja yra vadinama amžinąja infliacija ir paprastai priimama fizinėje bendruomenėje. Taigi kokia didelė šiandien yra visa nepastebima visata?
3) Kiek laiko truko infliacija, kol ji pasibaigė ir įvyko Didysis sprogimas? Mes turime prieigą tik prie visatos, kurią sukūrė infliacija ir karštasis Didysis sprogimas. Mes žinome, kad infliacija turėjo būti tęsiama mažiausiai 10–32 s, tačiau greičiausiai ji tęsėsi ilgiau. Bet kiek? Sekundės? Metų? Milijardai metų? Be galo? Ar Visata visada buvo paveikta infliacijos? Ar prasidėjo infliacija? Ar tai kilo iš ankstesnės būsenos, kuri tęsėsi amžinai? O galbūt erdvė ir laikas atsirado iš nieko prieš ribotą laiką? Yra daugybė galimybių, tačiau atsakymo šiuo metu patikrinti neįmanoma.
Remdamiesi mūsų geriausiais stebėjimais, mes žinome, kad Visata yra daug didesnė už stebimą dalį. Mes įtariame, kad dar daugiau Visatos plinta per šias ribas, tas pats, kaip ir mūsų, su tais pačiais fizikos dėsniais, konstrukcijų tipais (žvaigždės, galaktikos, spiečiai, siūlai, tuštumos ir kt.) Ir tokiomis pačiomis galimybėmis sudaryti kompleksą. gyvenimas. Burbulas, kuriame baigėsi infliacija, turi būti baigtinis, o didesniame, besiplečiančiame erdvės laike turi būti eksponentiškai didžiulis tokių burbulų skaičius. Bet net jei visa Visata, arba Multiverse, yra tokia nepaprastai didžiulė, ji negali būti begalinė. Tiesą sakant, jei infliacija truko neribotą laiką, Visata turi būti baigtinė.
Tačiau didžiausia problema yra ta, kad mes turime prieigą tik prie informacijos, esančios stebimoje Visatos dalyje, per šiuos 46 milijardus šviesmečių į visas puses. Atsakymą į didžiausią klausimą - ar Visata yra baigtinė, ar begalinė - visatoje galima užkoduoti, tačiau mes negalime pasiekti pakankamai didelės jos dalies, kad ją žinotume. Kol neišspręsime šio klausimo, arba sugalvosime protingą būdą išplėsti fizikos galimybes, visa tai bus galimybių srityje.
