Хорошо, я думал об этом всю неделю и искренне не могу решить, fascinating это или пугающее. Возможно, и то и другое.
Вот в чём суть: когда вы смотрите на ночное небо, вы видите не всю Вселенную. Вы видите наблюдаемую Вселенную — ту часть, откуда свет успел долететь до ваших глаз с момента рождения Вселенной около 13,8 миллиарда лет назад. Эта сфера видимости простирается примерно на 46 миллиардов световых лет во всех направлениях, что звучит как много (и это действительно так), но это может быть лишь... окрестностью в чём-то гораздо, гораздо большем.
А теперь самое интересное.
Проблема горизонта (это не только про изменение климата)
Я всегда думал, что если мы построим более совершенные телескопы, то сможем в конечном итоге видеть всё дальше и дальше, постепенно раскрывая всю Вселенную. Но это не совсем так работает. Наблюдаемая Вселенная — это не просто ограничение нашей текущей технологии, это фундаментальный предел того, какая информация вообще может до нас дойти. Когда-либо. Какими бы терпеливыми мы ни были и насколько бы продвинутыми ни становились наши инструменты.
За этим космическим горизонтом? Вселенная продолжается, но её свет никогда, никогда не достигнет нас. Мы заперты в нашем маленьком информационном пузыре навсегда.
Что и порождает очевидный вопрос: есть ли где-то там край? Или она просто... простирается бесконечно?
Земля на помощь (в некотором смысле)
Прелесть размышлений о космических масштабах в том, что наша собственная планета даёт нам способ осознать их.
Подумайте о том, как вы стоите на Земле. Если вы пойдёте в любом направлении, вы никогда не наткнётесь на стену. Земля не просто обрывается. И при этом Земля определённо конечна — вы не можете идти вечно, не оказавшись в конце концов там, откуда начали. Хитрость в том, что поверхность Земли изгибается, замыкаясь на себе. У неё нет края, но у неё есть ограниченная площадь.
Так может ли Вселенная работать так же? Может ли пространство быть конечным, но без границы, изгибаясь на себе, как трёхмерная версия поверхности Земли?
Учёные на самом деле проверяли это. И, честно говоря, методы, которые они используют, блестящи.
Треугольники не лгут (обычно)
Вот вам трюк для вечеринки: на плоском листе бумаги углы любого треугольника в сумме составляют ровно 180 градусов. Всегда. Это просто геометрия.
Но на изогнутой поверхности всё меняется. Нарисуйте треугольник на апельсине, и ваши углы в сумме будут больше 180 градусов. Поверхность заставляет ваши прямые линии изгибаться.
Астрономы по сути проделали то же самое с самой Вселенной. Они измерили огромные космические треугольники, охватывающие миллиарды световых лет, и каков ответ? Углы складываются в довольно точно 180 градусов. Пространство выглядит плоским.
Но — и это огромное «но» — что если вы пытаетесь измерить кривизну Земли, стоя в своей гостиной? Ваш крошечный участок пола тоже выглядит абсолютно плоским. Вам нужно измерять на гораздо больших расстояниях, чтобы обнаружить реальную кривизну.
Вот Вселенная в двух словах. Наш наблюдаемый участок выглядит плоским, но вся Вселенная может быть искривлена способами, которые мы просто не можем обнаружить изнутри нашего окна измерений.
Реликтовое излучение: древний свет говорит всё
Самые мощные доказательства поступают от так называемого реликтового излучения — по сути, послесвечения Большого взрыва, света, который путешествует через пространство почти 14 миллиардов лет.
Этот свет несёт узоры, крошечные вариации температуры, которые рассказывают нам о ранней Вселенной. И учёные могут точно предсказать, насколько большими должны выглядеть эти узоры в зависимости от различных космических геометрий.
Если бы пространство было сильно искривлено, этот древний свет прошёл бы искажённые пути, заставляя узоры выглядеть больше или меньше, чем ожидается.
Что мы видим? Именно тот размер, который предсказ