Tule myöntämään, sinulla on ollut tämä kysymys. Annamme sinulle saman tyydyttävän vastauksen, mutta selitämme sen todella, joten tyytymättömyytesi ei enää ahdistele sinua.
Lyhyt vastaus on, että tämä on turha kysymys, maailmankaikkeus ei laajene mihinkään, se vain laajenee.
Universumin määritelmä on, että se sisältää kaiken. Jos jotain olisi maailmankaikkeuden ulkopuolella, se olisi myös osa maailmankaikkeutta. Sen ulkopuolella? Silti universumi. SEN ulkopuolella? Myös enemmän maailmankaikkeutta. Se on maailmankaikkeus kokonaan alas. Mutta tiedän, että löydät vastauksen tyydyttämättömäksi, joten nyt aion rikkoa aivosi.
Joko maailmankaikkeus on ääretön, jatkuu ikuisesti, tai sen äärellinen, rajoitetulla tilavuudella. Kummassakin tapauksessa maailmankaikkeudella ei ole reunaa. Kun kuvittelemme maailmankaikkeuden laajentuvan Ison räjähdyksen jälkeen, me kuvittelemme räjähdyksen, jossa ainetta on suihkutettu yhdestä pisteestä. Mutta tämä analogia ei ole tarkka.
Parempi analogia on laajentuvan ilmapallojen pinta. Ei 3-ulotteinen pallo, vaan sen 2-ulotteinen pinta. Jos olisit muurahainen indeksoimassa valtavan ilmapallojen pinnan ympärillä ja pallo olisi koko maailmankaikkeus, näkisit ilmapalloa käytännöllisesti katsoen tasaisena jalkojesi alla.
Kuvittele, että ilmapallo täyttyy. Jokaiseen suuntaan katsot, muut muurahaiset ovat siirtymässä pois sinusta. Mitä kauempana he ovat, sitä nopeammin he liikkuvat. Vaikka se tuntuu tasaiselta pinnalta, kävele mihin suuntaan tarpeeksi kauan ja palaat lähtöpisteeseesi.
Saatat kuvitella kasvavaa ympyrää ja ihmetellä, mihin se laajenee. Mutta se on turha kysymys. Indeksoitavana ei ole suuntaa, joka johtaisi sinut pinnan ulkopuolelle. 2-ulotteinen muurahaisen aivosi ei voi ymmärtää laajentuvaa kolmiulotteista kohdetta. Pallo voi olla keskipiste, mutta pintaa ei ole. Vain muoto, joka ulottuu kaikkiin suuntiin ja kääri itsensä sisään. Ja silti matkasi tehdä yksi kierros ilmapallojen ympärillä vie pidempään ja pidempään, kun ilmapallo täyttyy enemmän.
Jotta ymmärrämme paremmin, miten tämä liittyy maailmankaikkeuteen, meidän on mitoitettava asiat yhden ulottuvuuden mukaan, kolmiulotteiseen maailmaan upotetusta 2-p pinnasta, 4-d-universumin upotettuun 3-d-tilavuuteen. Tähtitieteilijät ajattelevat, että jos matkustat mihin tahansa suuntaan tarpeeksi pitkälle, palaat lähtöasentoon. Jos pystyisit tuijottamaan tarpeeksi kaukana avaruuteen, katsoisit oman pään takaosaa.
Ja niin, maailmankaikkeuden laajentuessa kestää kauemmin ja kauemmin kiertää maailmankaikkeuden ja palata lähtöasentoon. Mutta ei ole mitään suuntaa, johon voisit matkustaa, joka vie sinut maailmankaikkeuden ulkopuolelle tai “pois”. Vaikka voisit liikkua valonopeutta nopeammin, palaat vain lähtöasentoon nopeammin. Näemme muiden galaksien siirtyvän meistä kaikkiin suuntiin samalla tavalla kuin muurahainen näkisi muiden muurahaisten liikkuvan pallopinnalla.
Suuri analogia tulee tähtitieteen näyttelijästä, tohtori Pamela Gay. Räjähdyksen sijaan kuvittele, että laajeneva maailmankaikkeus on kuin uunissa nouseva rusinaleipä. Minkään rusinan näkökulmasta kaikki muut rusinat ovat siirtymässä kaikkiin suuntiin. Mutta toisin kuin rusinan leivän leipä, voit matkustaa mihin tahansa suuntaan leivän sisällä ja palata lopulta alkupäästäsi.
Muista, että koko ymmärryksemme perustuu 3-ulottuvuuteen. Jos olisimme 4-ulotteisia olentoja, sillä olisi paljon enemmän järkeä. Paljon syvempää selitystä varten suosittelen, että katsotte hyvää ystävääni Zogg Alienia selittämään kuinka universumilla ei ole reunaa. Katseltuaan hänen videoita sinun tulisi ymmärtää täysin universumimme mahdolliset topologiat.
Toivon, että tämä auttaa sinua ymmärtämään, miksi ei ole vastausta kysymykseen "mihin maailmankaikkeus laajenee?" Ilman reunaa, se ei laajennu mihinkään, se vain laajenee.
Voit kuunnella myös podcast-jaksoa, joka selittää tämän täällä -
Mikä on universumi, joka laajenee osaksi - Näytä muistiinpanot ja tekstitys
Tai tilaa: astronomycast.com/podcast.xml
Podcast (ääni): Lataa (kesto: 4:35 - 4,2 Mt)
Tilaa: Apple Podcastit | Android | RSS
Podcast (video): Lataa (84,5 Mt)
Tilaa: Apple Podcastit | Android | RSS
