Beskonačnost je matematički koncept koji se odnosi na neograničenu količinu unutar veličine. Sa naše ljudske tačke gledišta, nemoguće je zamisliti. Uvek se priča o tome beskonačan univerzum ali je nekako teško razumjeti. Svaki put kada odgovorimo na pitanje o svemiru, pojavljuju se stotine novih pitanja. Da li je svemir beskonačan ili ima kraj? Ovo pitanje, koje miješa astronomiju i filozofiju, nesumnjivo je ključno pitanje nauke. Odgovor na ovo pitanje, kada bude pronađen, promijenit će sve. On je beskonačan i njegove implikacije će biti nevjerovatne i zastrašujuće u isto vrijeme.
U ovom članku ćemo vam reći o beskonačnom svemiru, teorijama koje postoje i još mnogo toga.
Da li je svemir beskonačan?
Svi trenutni dokazi pokazuju da svemir nema granica. Drugim riječima, u principu, univerzum je beskonačan. Znamo mnogo stvari o svemiru. U budućnosti ćemo znati više. Ali bili smo, jesmo i bit ćemo ograničeni jednim aspektom: brzinom svjetlosti. Kao što je Ajnštajn rekao u svojoj opštoj teoriji relativnosti, Jedina konstanta u svemiru je brzina svjetlosti, koja iznosi 300.000 kilometara u sekundi. Također znamo da je svemir rođen u velikom prasku prije 13.800 milijardi godina, što je bio početak širenja svemira iz prostorno-vremenske singularnosti. Od tada znamo da se širi i to brzo. Zapravo, Širi se brzinom od 70 kilometara u sekundi za svakih dodatnih 3,26 miliona svjetlosnih godina udaljenosti.
Ali koji je problem na koji nailazimo kada pokušavamo utvrditi ima li svemir granicu? Odnosno, kada pokušavamo da odredimo da li je beskonačan ili ne. Pa, ograničeni smo količinom vremena koje svjetlost mora putovati od rođenja svemira.
Najdalje što možemo vidjeti u svemiru je 13.800 milijardi svjetlosnih godina. pa, Tehnički, 13.799.620.000 miliona svjetlosnih godina, jer tokom prvih 380.000 godina života svemira, energija je bila toliko visoka da se atomi nisu mogli formirati, tako da su subatomske čestice bile slobodne, formirane su da blokiraju fotone. Istina je da se svjetlost nije pojavila sve do 380.000 godina nakon Velikog praska.
Dakle, to je naša granica. Ne možemo dalje da vidimo. Pošto ne možemo dalje da vidimo, nemamo načina da saznamo da li univerzum zaista ima ivicu ili, obrnuto, da li je beskonačan. Dakle, jedini način da se utvrdi da li je svemir vječan ili konačan jeste da se oslonite na matematičke proračune i astronomska predviđanja.
Geometrija svemira i njegova vječnost
Jedan od glavnih načina da se utvrdi da li je svemir beskonačan jeste da odredite njegov oblik. To je nevjerovatno složen zadatak, ali matematička mjerenja i predviđanja određuju da svemir može imati samo četiri moguće geometrije: Euklidski (ravni), sferni, hiperbolični (ravni, ali zakrivljeni) ili toroidni (kao krofna).
Na kraju smo napustili otvorenu toroidnu, jer bi prisustvo dvije različite zakrivljenosti (uzdužne i poprečne) uzrokovalo da svjetlost putuje različito u prostoru. Time se krši kosmološki princip, koji nam govori da je svemir izotropan, odnosno da fizička svojstva ne zavise od smjera u kojem se ispituju.
Tako nam ostaju tri moguća oblika: ravan, sferni ili hiperboličan. Sferna hipoteza implicira da je svemir zatvoren. To jest, ograničeno je. Ako je svemir sfera, ne može biti beskonačan. Pretpostavke ravnih i hiperboličkih oblika, budući da obje pretpostavljaju otvoreni univerzum, impliciraju da je svemir beskonačan.
U tom smislu, određivanje oblika svemira nam govori da li je on beskonačan ili ne. Možemo li znati njegovu geometriju? Da, barem otprilike. Analiza kosmičke mikrotalasne pozadine. Ovo je zračenje preostalo od Velikog praska. Bili su to prvi svjetlosni eho koji se pojavio u svemiru 380.000 godina nakon njegovog rođenja. To je radijacija koja je prešla veliku udaljenost da bi stigla do nas.
Dakle, ovo kosmičko pozadinsko zračenje najviše osjeća efekte zakrivljenosti (ili nezakrivljenosti) svemira. Ako je svemir ravan, njegova zakrivljenost je 0. Ako je svemir sferičan, njegova zakrivljenost je pozitivna (veća od 0), a ako je hiperbolična, njegova zakrivljenost je negativna (manja od 0). U ovom slučaju ono što radimo je izračunavanje izobličenja koje je kosmičko pozadinsko zračenje pretrpjelo tokom svog putovanja od nastanka svemira. Upoređujemo procjene veličine kosmičke mikrovalne pozadine s veličinom mase koju zapravo vidimo. Ako je zakrivljenost pozitivna (sferna geometrija), vidimo veće mrlje nego što procjenjuje matematički model.
Ako je zakrivljenost negativna (hiperbolička geometrija), vidimo da su mrlje manje nego što procjenjuje matematički model. Bez zakrivljenosti (ravne geometrije), vidjeli bismo mrlje iste veličine procijenjene matematičkim modelom.
Šta vidimo? Nema izobličenja. Ili je barem naša zakrivljenost vrlo blizu 0. Čini se da je geometrija svemira ravna. Ako je svemir ravan, to znači da je otvoren. Ako je otvoren, onda je beskonačan. Njegova naizgled ravna geometrija, u kombinaciji s činjenicom da se tamna energija ne razrjeđuje u svemiru bez obzira koliko se svemir širi, čini se da sugerira da je svemir zaista beskonačan. Nema ograničenja. Otkrit ćete nove galaksije i nove zvijezde svaki put kada putujete kroz nju. Nikada nećete pronaći granicu niti se vratiti na isto mjesto. Univerzum je vječan.
Dakle, da li je Univerzum zaista beskonačan?
Iako se čini da studije kosmičke geometrije i tamne energije sugeriraju da je svemir zaista beskonačan, nikada ne možemo biti sigurni. To je u osnovi zato Ne možemo biti 100% sigurni da je svemir ravan.
Znamo da ima zakrivljenost od oko 0, ali nismo sasvim sigurni. Izračun ne može biti savršeno precizan, tako da može postojati mala pozitivna krivina koju ne možemo izmjeriti (nije bitno da li je negativna, jer će biti hiperbolična i još uvijek beskonačna).
Univerzum je ravan ili blago sferičan. Ali da je malo sferičan, to bi već značilo da bi svemir bio zatvorena sfera, tako da bi to svemir učinilo konačnim mjestom. Možda nikada nećemo moći precizno izmjeriti njegovu krivinu. Bili bismo potpuno slijepi da ne znamo da li je zaista počelo od nule. Ova mala brojčana razlika će nas odvesti od koncepta beskonačnog univerzuma do koncepta konačnog univerzuma. Da ne spominjemo da još uvijek ne znamo pravu veličinu svemira. Ograničeni smo dijelovima svemira koje nam svjetlost dozvoljava da vidimo.
Nadam se da sa ovim informacijama možete saznati više o beskonačnom svemiru i da li on zaista jeste ili ne.
