9 kwietnia 2014

Jaki kształt ma Wszechświat?

Jaki? Taki.

image

(Tę grafikę możecie odnaleźć na stronie European Space Agency)

A przynajmniej miał, kiedy jeszcze był oseskiem. Ma tu ledwie 380 tysięcy latek. Uroczy, prawda? A jaki symetryczny i jakie regularne granice ma!

No dobra, nabijam się, ale tylko dlatego, że nieskończoność to ostatnio chodliwy temat w rozmowach z moimi znajomymi. Jak sobie wyobrazić nieskończoność, szczególnie, że ma się mocne przekonanie, że przestrzeń gdzieś, jakoś MUSI się kończyć, jeśli zaczęła się w w pojedynczym „miejscu”, w osobliwości..?

Sugerując się swojską właściwie nazwą Wielki Wybuch myślimy może o idealnie kulistej sferze. Albo o atomowym grzybie. A może o powybrzuszanej chmurze pyłu, jak w komiksach? Tymczasem mapa ma kształt owalny, dlaczego?

Pierwszy powód jest taki, że chcemy tę mapę drukować i pokazywać, a owal w optymalny sposób przestawia trójwymiarowość sfery względem kartki (czy dwóch kartek) w druku. Prostokąt tudzież kwadrat wprowadzałby zbyt duże odkształcenia w stosunku do rzeczywistości co przy skalach tak niewyobrażalnie ogromnych jest katastrofalne. W mapach świata pozwalamy sobie na to, bowiem wiele odkształceń wypada na takich obszarach, które mniej są istotne dla użytkowników tychże map. Użytkownicy profesjonalni zaś, dajmy na to marynarze, umieją wkalkulować te odkształcenia w wyliczanie trasy czy kursu. Nigdy bowiem prostokąt nie pokryje doskonale powierzchni kuli, a ściślej mówiąc geoidy. Swoją drogą tzw. projekcje Ziemi pozostawiają wiele do życzenia. Moją ulubioną jest Gall-Peters projection. Koło natomiast, chociaż może byłoby lepszym wyborem, biorąc pod uwagę powód drugi (o którym już za momencik), marnuje masę papieru, a przez to zmniejsza też rozdzielczość.

Drugi powód to źle, jak zwykle, postawione pytanie! Obrazek u góry to nie mapa Wszechświata, ale mapa obserwowalnego Wszechświata. Znaczy to, że światło i inne fale docierają do naszego oka zewsząd, z każdego punktu czterowymiarowej przestrzeni, zatem, siłą rzeczy, my, jako obserwatorzy, jesteśmy pępkiem tej mapy. Jesteśmy środkiem tej kuli. Co jest dalej niż promień tejże sfery, nie wiemy, bowiem cząsteczki nie zdążyły jeszcze przebyć drogi między nami a miejscem, z którego wyruszyły dawno, daaaaaawno temu. Jeśli ktoś ma problemy z wyobrażeniem sobie tej sytuacji, poniżej pomoc wizualna, filmik z serii Minute Physics:

Czy to nie ekscytujące, następne pokolenie zobaczy nie tylko Wszechświat minimalnie starszy, ale i większy! Wprawdzie nasze życie to tylko atom w oceanach czasu, ale za to o ile potencjalnie bogatszy w fascynującą wiedzę i możliwości!!