Čeprav je zelo, zelo, zelo veliko, toda vesolje verjetno ne more biti neskončno veliko. Toda to ne pomeni, da ima rob.
Vsi vemo, da se vesolje širi, kajne? No, če niste vedeli, potem se ne zahvaljujte za informacije. Živimo v razširjenem vesolju: vsaka galaksija odleti iz katere koli druge galaksije. To seveda vodi do splošnega vprašanja: »Če se Vesolje širi, potem v kaj se širi? V velikem vesolju? V nič? V nečem kot neomejena megla? Kje je rob našega kozmičnega mehurčka?
No, naš vesolje ima rob - to pomeni, če pod "našim univerzumom" mislimo na opazovani vesolje. Hitrost svetlobe je le hitrost - in vesolje obstaja že dolgo (okoli 13,77 milijard let). Toda za nas to pomeni, da nam je bilo skozi svetlobo razkrito le toliko vesolja, ki je potovalo po velikih kozmičnih razdaljah. In kaj presega našo mejo? To je preprosto: samo več stvari, kot so galaksije in črne luknje in nove, fantastične sorte sira. Te stvari so za nas nedosegljive, vendar so še vedno tam.
Z našega zornega kota se zdi, da smo v središču vsega, in vsaka galaksija odleti od nas. Torej to seveda pripelje do razlogovanja: "Mora biti rob." Ampak, recimo, skočili ste do Andromede, naše najbližje sosede v Galaksiji. Iz tega novega vidika je vse videti, kot da ste v središču vesolja in vse od vas odleti. Zdaj bomo resnično ponoreli in se pretvarjali, da vas lahko teleportiramo v najbolj oddaljeno opazovano galaksijo, na skrajnem robu našega opazovalnega dosega. Ugani kaj? Da, z vašega položaja je videti, kot da ste v središču vesolja, in vsaka galaksija (vključno z oddaljeno Rimsko cesto) hiti daleč od vas. To imamo v mislih, ko rečemo: »Vesolje se širi.« Vsaka galaksija je odstranjena iz katere koli druge galaksije (z nekaj manjšimi izjemami od lokalnih združitev, vendar je to tema za drug članek).
Vendar bi morala obstajati omejitev, kajne? Vesolje ne more biti neskončno, kajne? Prav?
Verjetno ne. Čeprav je to zelo, zelo veliko vesolje, vendar verjetno ni neskončno veliko.
Ampak še vedno ne potrebuje robov.
Ponovno razmislite o skakanju iz galaksije v galaksijo. S strani Rimske ceste je vesolje videti kot velik milni mehurček, ki se povečuje od našega centra. Toda iz druge galaksije ta univerzalni mehurček izgleda drugače, ker je ta druga galaksija v "središču" mehurčka ... In skušnjava, da bi te pojme poimenovali kot besede "znotraj" ali "rob" v našem vesolju, nima smisla z vidika nove perspektive. . In to velja za vsako galaksijo.
Še enkrat bom rekel: »širijoče se vesolje« preprosto pomeni, da se vsaka galaksija odmika od katere koli druge galaksije. Tukaj je! Ni roba. Ni mehurčka. Ničesar ni za širjenje. Matematika je preprosta: vesolje se s časom povečuje. To je vse.
Pojdimo korak nazaj. Vsakdo pozna te skupne analogije, ki se uporabljajo za opis širjenja vesolja: galaksije so kot mravlje, ki se plazijo okoli žogice. Vsi smo samo rozine v štruci kruha. In - oh! Žoga je napihnjena! Da! V pečici raste štruca kruha! Prostor se širi in z njim se prenašajo galaksije! Se vidimo Enostavno!
Te analogije nam, seveda, dajejo pomembno točko: galaksije ne letijo in ne valujejo na razdalji drug od drugega. To je prostor pod njimi, ki opravlja vse delo širitve; galaksije ležejo na kozmični preprogi. Toda te analogije imajo tudi usodno napako. Zlahka si lahko predstavljamo, kako napihnemo plažo za plažo ali naraščajočo štruco kruha, in takoj o njih pomislimo, da se širijo v nekaj: prazen zrak. Na plaži ima kožo. Kruh ima okusno, hrustljavo. Imajo robove in se premaknejo v nekaj.
Naš um nas je zabaval, in to nas zavaja in skriva, kaj se dejansko dogaja.
Ko uporabimo analogijo mravelj-na-plaži, prva oseba pravi: »Zakaj mravlje?«. Ne vem; samo se družite z njim. In druga stvar, ki jo ljudje pravijo: "Oh, središče vesolja je tam, sredi žoge." V tem trenutku moram po analogiji skočiti z omejitvami: naše celotno Vesolje je površina napihljive krogle. In površina žoge nima središča. Tako kot površina zemlje nima središča. Lahko bi naredili pole, kjer koli smo želeli.
V modelu ball-beach je celotno vesolje dvodimenzionalna površina, polna idiotskih mravljev, ki se skušajo plaziti drug proti drugemu, vendar jih ne morejo, ker jo nekateri še naprej napihnejo s trzanjem. Ok, v redu, karkoli. Ta model vesolja je dvodimenzionalen, vendar v očeh našega uma takoj pomislimo na njegovo širitev v tretjo dimenzijo - dimenzijo, kjer mravlje ne morejo dostopati, ker ne morejo skočiti. Toda ta dodatna dimenzija zagotavlja »prostor«, tako da se žoga razširi v nekaj.
Toda naš pravi Universe je tridimenzionalen. Medtem ko teorija nizov nakazuje, da lahko obstajajo dodatne dimenzije, so vse subminiaturne, zato se ne upoštevajo. Ali obstaja četrta dodatna razsežnost, ki zagotavlja »material« za širjenje našega vesolja v nekaj? Morda da, mogoče ne. Tukaj je kaj: matematika lahko ustvari četrto dimenzijo za našo 3D širitev vesolja v nekaj. In zagotovo bi imeli »rob« v tej dodatni razsežnosti, tako da lahko tudi pokažete na »rob« ploskve z 2D plažo.
Ampak to ni potrebno.
Za pokritje našega vesolja ne potrebujemo četrte dimenzije. Imamo popoln in dosleden matematični opis širjenja vesolja, pri čemer uporabljamo le normalne, vsakodnevne tri dimenzije, ki jih poznamo in ljubimo. To pomeni, da lahko imamo vesolje, ki se širi, ne da bi potrebovali rob ali kaj podobnega, da bi se razširilo v nekaj.
Priznam, da imam težave z razlago tega koncepta. Ampak to je lepota uporabe matematike za razumevanje vesolja: lahko ustvarjamo in manipuliramo pojmi, ker se naši možgani preprosto ne morejo spopasti sami!
