כיצד יכול היקום להיות אינסופי?

תשובה:

ובכן זה לא יכול … בשני גודל וגיל. היקום חייב להיות מוגבל בגיל או בגודל (או שניהם) כי שמי הלילה כהים. מאז גילוי המפץ הגדול, יש לנו נחשב היקום להיות מוגבל בגיל, ההערכה היא להיות 13.82 מיליארד שנים. מאז זה סופי בגיל זה יכול להיות אינסופי בגודל, אבל אנחנו לא יודעים בוודאות.

הסבר:

איך אנחנו יודעים את היקום הוא מוגבל בגודל או בגיל, זה נקרא פרדוקס של Olbers או פרדוקס השמים בלילה השחור. אני בטוח ששמת לב שרוב שמי הלילה כהים וכוכבים פרושים מסביב.

אם היקום היה אינסופי בגודלו, היו בו מספר אינסופי של כוכבים, ממרחקים שונים מכדור הארץ, חלקם קרובים יותר לאחרים. ביקום של גודל אינסופי חייב להיות כוכב בכל כיוון אפשרי, כי אם אתה הולך רחוק מספיק לאחור תוכל להכות אחד.

אור יש מהירות סופית, זה לוקח קצת יותר משמונה וחצי שנים עבור האור להגיע אלינו סיריוס, הכוכב הבהיר ביותר בשמים. אם היקום היה אינסופי בגיל, היה מגיע זמן האור מכוכבים מכל חלקי היקום להגיע אלינו, זה יהפוך את כל השמים בהירים אחיד לכל הכיוונים (הערה ויקי יש GIF יפה הממחישות את זה). השמים אינם בהירים לכל הכיוונים, ולכן היקום חייב להיות סופי או בגיל.

איך אנחנו יודעים את היקום בגיל מסוים? האבל, שעבד על חקר הגלקסיות, הבחין כי בכל הכיוונים של השמים, כל הגלקסיות הרחוקות נראו כאילו הן מתרחקות מכדור הארץ, הוא הבחין גם כי ככל שגלקסיה מתרחקת ממנה, כך היא מתרחקת מהר יותר. בעבודה לאחור, היה זמן שבו כל הגלקסיות הרחוקות או אלה היו באותו מקום, המפץ הגדול, תחילת היקום.

כיום, ההוכחה הטובה ביותר למפץ הגדול היא הרקע הקומיקאי של הקומיקס (בדרך כלל מקוצר ל- CMB), זוהר רדיו חלש בכל כיוון של השמים. כשהכול היה יחד, היקום היה צפוף וחם יותר והוא הבריק. אתה יכול לראות את הרגע האחרון של הזמן שבו היקום היה זה מרק צפוף חם, 380,000 לאחר המפץ הגדול, שנקרא "עידן של פיזור האחרון." הזוהר הבהיר התפשט ועמעם ועתה הוא ברקע השמים.

ה- CMB הוא כמעט בדיוק אותו בהירות ואותו צבע לכל הכיוונים (כאן הצבע הוא כמו תדר תחנת רדיו, 160.2 GHz), היקום כולו נאלץ בעצם לגעת בעבר כדי שזה יהיה נכון, הוכחה גדולה יותר בנג. יש וריאציות קטנות מאוד CMB, לומד אותם אומר לנו את הגיל של היקום, 13.82 מיליארד שנים.

בגלל היקום יש גיל סופי זה יכול להיות אינסופי בגודל, אנחנו בעצם לא יודעים בוודאות, אבל זה אפשרי. שים לב כי אנחנו לא יכולים לראות מעבר CMB כי היקום מתכלה הוא סופי, זה 91 מיליארד שנות אור בקוטר, היקום ממשיך לעבור את זה, אנחנו פשוט לא יכולים לראות את זה.

למרות שהתשובה ארוכה, אני מפשט / מדלג על המון דברים, יש ספרים שלמים שנכתבו על זה.