Kas Suure Paugu laienemine peatub lõpuks lõpmatu aja jooksul ja tõmbab lõpuks kõik uuesti sisse?
Kujutage oma mõtetes ette Suurt Pauku. Te kujutate igas suunas mööda kihutavaid galaktikaid nagu nii palju taevase pinata tähekilde.
Varastasin selle laheda laieneva mänguasja oma pojalt. See aitab mul selgitada, mis toimub. Siin see on, suletud. See on singulaarsus. Ja siis suur pauk ja universum laienes, muutudes aina suuremaks, kuni saavutas praeguse suuruse, mis ei ole mastaapne. Teame, et galaktikad tõmbavad üksteist vastastikuse gravitatsiooniga, teoreetiliselt aeglustades üksteist.
Siin on suur küsimus. Kas laienemine kestab igavesti? Kas see liigub edasi ja ei peatu kunagi? Kas see laieneb ja peatub lõpmatu aja jooksul? Või saab kõigi nende galaktikate vastastikune gravitatsioon lõpuks hoo üle ja tõmbab kõik uuesti sisse.
Kas Suur Pauk läheb vastupidiseks, purustades lõpuks kogu universumi uuesti singulaarsuseks – Suureks Crunchiks. Ja võib-olla viib see teise Suure Pauguni ja siis teise Suure Pauguni ja nii edasi ja nii edasi. Kas nii lõpeb universum ja algab siis uuesti ja siis tõenäoliselt jälle lõpeb? Ja kas saaksite ehitada ainult edasisuunas töötava ajamasina, mis jätkab ikka ja jälle täiesti uude, kuid identsesse universumisse sattumist?
Universumi ajalugu alates Suurest Paugust. Pildi krediit: grandunificationtheory.com
Enne küsimuse juurde asumist pean teile meelde tuletama, et see on halb mudel. Suurt Pauku ei toimunud seal, keskel. See laguneb koos universumi tegeliku topograafiaga. Keskust pole. Suur Pauk toimus kõikjal. Minge vaadake seda videot ja tulge siis tagasi ja naerge pilkavalt selle kosmose topoloogia naljaka ülelihtsustuse üle. Tegelikult jääge siia ja lingime selle lõpus, et saaksite seda siis vaadata. Kas Suur Pauk läheb tagurpidi?
Astronoomid on endale selle täpse küsimuse esitanud ja me ei saa kunagi teada. Kunagi. Mitte sellepärast, et nad ei saaks sellest aru, vaid sellepärast, et nad ei räägi meile. Neil on sellele vastamiseks piisavalt tundlikud instrumendid.
Tegelikult pole see tõsi. Nad ei vaiki sellest. Selle tulemusena võin ma 100% kindlusega väita, et Universum paisub, pole kahtlustki. Me võime näha galaktikaid meist igas suunas eemaldumas. Nii et kui see hakkab tagasi kukkuma, peab see esmalt laienemise lõpetama.
Niisiis, kui kiiresti see toimub? Astronoomid nimetavad seda Hubble'i konstandiks. See on summa, mille ruum laieneb. Parim hinnang on see, et keskmiselt eemalduvad galaktikad üksteisest kiirusega umbes 70 km/sek/megaparsek.
Andromeda galaktika. Krediit: Adam Evans
Teisisõnu, kui võtta ruumi megaparsek – kuubik, mille läbimõõt on umbes 3,2 miljonit valgusaastat. Veidi suurem kui kaugus Andromeeda galaktikast, millel pole Kesseli jooksudega mingit pistmist.
Iga mööduva sekundi kohta muutub see kuup umbes 70 km võrra suuremaks. 3,2 miljoni valgusaasta kaugusel asuv galaktika on nüüd 70 km kaugemal ja nüüd 70 km veelgi kaugemal. Kas see oli varem kiirem? Kas see on tulevikus aeglasem? Kas me saame need erinevad arvud välja arvutada ja aru saada, mida tulevik toob?
Paisumiskiirus sõltub Suure Paugu impulsist, mida neutraliseerib kõigi galaktikate vastastikune gravitatsioon. Kui tõmme on piisavalt tugev, saab hoog üle ja tõmbab galaktikad uuesti kokku. See on Suur Crunch. Kui tõmme on liiga nõrk, kestab paisumine igavesti.
Kuidas nad vastuse välja mõtlesid? Nad mõõtsid universumi tihedust NASA mikrolaine anisotroopia sondi abil. Liiga tihe, krõmpsuv. Pole piisavalt tihe, igavene paisumine.
Ilmselt on universum täpselt piisavalt tihe, et see paisub igavesti ja peatub lõpuks lõpmatu aja jooksul. See välistab Suure Crunchi. Kuid see on ainult tihedus.
Suur Crunch
Meie universum on palju kummalisem, kui astronoomid kunagi ette kujutasid. Selle asemel, et järk-järgult aeglustada, nagu Costco juhita ostukäru, Universumi paisumine kiireneb. Tänu meie uuele salapärasele ja veidrale sõbrale, tumeenergiale, mis avastati 1998. aastal.
Astronoomid jälgisid kaugeid supernoovasid miljardite valgusaastate kaugusel, et saada aimu, kuidas universum minevikus paisus. Selle asemel, et leida tulemus, mis vastaks ühele kolmest varem mainitud teooriast: igaveseks laienemine, peatumine või lõpuks suuna muutmine, tegid nad terve hunniku tõeliselt keerulist matemaatikat ja uurimistööd ning avastasid midagi täiesti veidrat. Galaktikad eemalduvad praegu üksteisest kiiremini kui varem. Mingi salapärane jõud kiirendab kosmose paisumist.
Kas poleks lahe, kui universum läbiks tsükleid, Big Bang, siis Big Crunch ja nii edasi? Praegu loodust ei huvita, mis meie arvates oleks lahe. Selle asemel Universumi paisumine kiireneb. See ei peatu kunagi ega käivita Suurt Pauku kunagi tagurpidi. Kuni loodus hoolima ei hakka, peame Steami müügist kinni pidama.
Milline kosmoloogia ja Suure Paugu aspekt on teile kõige huvitavam. Rääkige meile allolevates kommentaarides.
Podcast (heli): Lae alla (Kestus: 6:11 – 5,7 MB)
Telli: Apple'i taskuhäälingusaated | RSS
Podcast (video): Lae alla (Kestus: 6:11 – 73,3 MB)
Telli: Apple'i taskuhäälingusaated | RSS