Заблуждения о Вселенной

Когда-то вселенная расширялась так быстро, что скорость движения ее частей превышала скорость света. То же самое происходит и сейчас, многие заостряют внимание на том факте, что на стадии инфляции, сразу после своего рождения, наша вселенная расширялась быстрее скорости света. И, хотя можно подумать, что такое поведение не свойственно вселенной - это происходит и сейчас. То есть, если выбрать 2 достаточно удаленные друг от друга точки, то окажется, что они расходятся быстрее скорости света. Так происходит из-за расширения пространства между этими точками.

Итак, вселенная расширялась и продолжает расширяться быстрее скорости света. Но не противоречит ли это специальной теории относительности, по которой ничто не может превысить скорость света? На самом деле нет. Объект не может двигаться в пространстве быстрее скорости света, однако, само пространство может расширяться как угодно. Благодаря изучению ночного неба телескопом hubble мы узнали о том, что наша вселенная расширяется. Он обнаружил, что чем объекты дальше от земли, тем быстрее они удаляются от нее.

Представьте себе такую точку, которая находится так далеко, что удаляется приблизительно со скоростью света и подобные точки находятся повсюду вокруг нас на одном и том же расстоянии. Так образуется сфера, называемая сферой хаббла. Все, что находится за ее пределами удаляется от нас быстрее скорости света. Казалось бы очевидно, что мы никогда не сможем увидеть свет, исходящий от этих объектов из-за высокой скорости их движения. Однако, на самом деле это не так, мы видим эти объекты.

Чтобы понять как это работает представьте себе галактику. За пределами сферы хаббла она удаляется от нас быстрее скорости света и с нашего ракурса находится в области сверхсветового движения. Так, свет исходящий по направлению к нам на самом деле со временем будет удаляться от нас. Звучит не очень обнадеживающе, однако, из-за ускоряющегося расширения пространства и сама сфера хаббла будет увеличиваться, а если она будет увеличиваться быстрее, чем отдаляется то, в какой-то момент свет сможет покинуть область сверхсветового движения, окажется в пределах сферы и начнет приближаться к нам. Таким образом, мы можем его увидеть. Мы увидим далекую галактику, которая к этому моменту, разумеется, будет еще дальше сферы хаббла, но увидев ее свет мы будем знать, что она там есть. Это удивительно! И еще некоторые из тех фотонов, что мы сейчас наблюдаем появились в первые пять миллиардов лет жизни вселенной. Те области пространства откуда они прилетели уже тогда двигались быстрее скорости света, отдаляясь от нас. Источники этих фотонов удаляются и всегда удалялись от нас быстрее скорости света. Их свет достиг нашей сферы хаббла и со временем даже нас самих, поэтому мы можем их видеть.

Таким образом, обозримая вселенная больше нашей сферы хаббла. Она ограничена тем, что мы называем горизонтом частиц. Расстояние до него зависит от времени, которое было у света, чтобы достичь нас с начала времен, а это по нашим подсчетам 13,8 миллиарда лет. Так как вселенная расширяется, причем постоянно ускоряясь, дистанция между некоторыми объектами превышает 13,8 миллиарда световых лет. Кстати, радиус обозримой вселенной измеряется 46 миллиардов световых лет, ее диаметр примерно равен 93 миллиардам световых лет. В него входит огромное количество видимых для нас объектов, а 13,8 миллиарда лет назад все объекты, включая невидимые, были сжаты в бесконечно малую точку, которую мы называем сингулярностью.

Но это все было бы так, если бы вселенная имела предел. Так как, если вселенная бесконечна, значит она была бесконечной всегда. А это значит, что большой взрыв произошел в буквальном смысле везде. Так вот, раз вселенная всегда была бесконечной, то куда она расширяется? Ей вообще не обязательно расширяться куда-то, она просто расширяется в самой себе. В этом и суть бесконечности, вселенная безгранична.