Αστρονομία

Έχει Το Σύμπαν Κέντρο;

Η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης είναι σήμερα η καλύτερη εξήγηση για το πώς το σύμπαν μας είναι όπως το ξέρουμε: μια έκρηξη που δημιούργησε τα πάντα, συμπεριλαμβανομένου του χρόνου, της ύλης και του ίδιου του διαστήματος. Αυτή η έκρηξη προκάλεσε τη διαστολή του σύμπαντος. Ωστόσο, οι λέξεις "έκρηξη" και "επέκταση" στην προηγούμενη πρόταση είναι παραπλανητικές. Δεν είναι μια έκρηξη στην συμβατική έννοια του όρου, όπου η ενέργεια απελευθερώνεται στο διάστημα. Αντίθετα, είναι η ταχεία επέκταση του ίδιου του διαστήματος. Αυτό μπορεί να φαίνεται δύσκολο, αλλά υπάρχουν δύο αναλογίες που πρέπει να προσέξουμε.

Μία Απλή Αναλογία

Η πρώτη είναι η έμπιστη και περίφημη αναλογία του μπαλονιού. Εάν έχετε όντως ένα μπαλόνι στο χέρι θα είναι πολύ πιο εύκολο να το κατανοήσετε. Κάντε στο μπαλόνι μικρές τελείες με ένα μαρκαδόρο και προσπαθήστε να τις κρατήσετε σε ίση απόσταση. Αυτά τα σημεία θα εκπροσωπούν γαλαξίες (το κέντρο του μπαλονιού δεν έχει καμία σχέση με αυτό). Ανατινάξτε το μπαλόνι από την ρυτιδωμένη κατάσταση του. Η επιφάνεια του μπαλονιού αντιπροσωπεύει τον ίδιο τον χωρόχρονο. Υποθέτοντας πως χωράτε σε ένα μπαλόνι, θα μπορούσατε να περπατήσετε σε οποιαδήποτε κατεύθυνση για ένα άπειρο χρονικό διάστημα και αυτό που θα έχετε καταφέρει είναι να αποκτήσετε κάλους. Λάβετε υπόψη ότι η επιφάνεια του μπαλονιού αντιπροσωπεύει το διάστημα σε 2 διαστάσεις επειδή οι κουκίδες στην επιφάνεια του μπαλονιού δεν έχουν ύψος. Η πραγματική επέκταση στο διάστημα θα πρέπει να είναι 3 διαστάσεων.

Σημειώστε ότι όπως ανατινάζετε το μπαλόνι, οι κουκίδες όλες φαίνεται να απομακρύνονται η μία από την άλλη, αλλά οι ίδιες οι κουκίδες δεν κινούνται, οπότε, η επιφάνεια του μπαλονιού τις κάνει να απομακρύνονται. Είναι λάθος να σκεφτούμε τους γαλαξίες να απομακρύνονται ο ένας από τον άλλο μέσα στο διάστημα, είναι το ίδιο το διάστημα που επεκτείνεται και μεταφέρει τους γαλαξίες μαζί του. Η οπτική γωνία από κάθε ένα από αυτούς τους γαλαξίες θα αποδείξει ότι τα πάντα κινούνται μακριά από αυτούς. Όσο μακρύτερα είναι οι γαλαξίες, τόσο πιο γρήγορα κινούνται μακριά. Ή για να το θέσουμε διαφορετικά - όσο περισσότερος ο χώρος ανάμεσα σε δύο γαλαξίες, τόσο πιο γρήγορα θα κινηθούν μακριά ο ένας από το άλλο.

Επιλέξτε μια τυχαία κουκκίδα, δώστε της ένα ωραίο όνομα γαλαξία και πειραματιστείτε! Η δεύτερη αναλογία θα ήταν μια βάρκα που επιπλέει σε έναν ωκεανό. Καθώς κοιτάζουν γύρω τους, οι άνθρωποι στη βάρκα μπορούν να δουν έναν ορίζοντα. Θα υπέθεταν ότι ο ορίζοντας είναι η άκρη του ωκεανού, η άκρη του κόσμου; Όχι , προφανώς όχι. Θα εμφανίζονταν να είναι ακριβώς στο κέντρο του ωκεανού.

Το Παρατηρήσιμο Σύμπαν

Παρά το γεγονός ότι το σύμπαν δεν έχει όρια και μπορεί να είναι άπειρο, το παρατηρήσιμο σύμπαν είναι μια σφαιρική περιοχή γύρω από τη Γη, όπου το φως είναι σε θέση να φτάσει από την Μεγάλη Έκρηξη. Φως που φτάνει από αντικείμενα (άστρα, νεφελώματα και τέτοια) κοντά σε αυτόν τον ορίζοντα έχει ταξιδέψει για περισσότερο χρόνο από την ηλικία του σύμπαντος, η οποία, όπως γνωρίζουμε, είναι περίπου 13.700 εκατομμυρίων χρόνων. Η πραγματική απόσταση από τα προαναφερθέντα αντικείμενα θα είναι πολύ μεγαλύτερη, δεδομένου ότι, αφού το φως έχει φτάσει στη Γη, η διαστολή του σύμπαντος θα είχε μεταφέρει το αντικείμενο ακόμη πιο μακριά.

Ο αστρονόμος Edwin Hubble ήταν ο πρώτος που απέδειξε ότι το σύμπαν διαστέλλεται. Το 1929, έδειξε ότι οι γαλαξίες που είναι μακρύτερα ταξιδεύουν μακριά από εμάς με ταχύτερο ρυθμό από ότι αυτοί που είναι πιο κοντά μας. Αυτό είναι τώρα γνωστό ως «Ο Νόμος του Hubble» και ο ρυθμός της διαστολής του σύμπαντος είναι γνωστός ως «Η Σταθερά του Hubble».

Εν κατακλείδι - με την τρέχουσα κατανόησή μας, έχει νόημα να πούμε ότι δεν υπάρχει κέντρο του σύμπαντος, από το να πούμε ότι υπάρχει. Ωστόσο, ένα ενδιαφέρον πράγμα που πρέπει να σημειωθεί είναι ότι η «φούσκα» που αποκαλούμε παρατηρήσιμο Σύμπαν συνεχίζει να επεκτείνεται προς κάθε κατεύθυνση, δίνοντας την εντύπωση ότι είμαστε εμείς το κέντρο.

 

Photo Credit: NASA

ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: Ειρήνη Μαντζουράνη