HVAD UDVIDER UNIVERSET TIL?

Send

Kom nu, indrøm det, du har haft dette spørgsmål. Vi giver dig det samme utilfredsstillende svar, men forklar det virkelig, så din utilfredshed hjemsøger dig ikke mere.

Det korte svar er, at dette er et stumspørgsmål, universet udvides ikke til noget, det udvider bare.

Definitionen af universet er, at det indeholder alt. Hvis der var noget uden for universet, ville det også være en del af universet. Uden for det? Stadig Univers. Uden for det? Også mere univers. Det er Universet helt ned. Men jeg ved, at du finder svaret utilfredsstillende, så nu vil jeg knække din hjerne.

Enten er universet uendelig, foregår for evigt eller det er begrænset med et begrænset volumen. I begge tilfælde har universet ingen kant. Når vi forestiller os universet ekspanderer efter Big Bang, forestiller vi os en eksplosion, med en spray af stof, der kommer fra et enkelt punkt. Men denne analogi er ikke nøjagtig.

En bedre analogi er overfladen på en ekspanderende ballon. Ikke den 3-dimensionelle ballon, bare dens 2-dimensionelle overflade. Hvis du var en maur, der kravlede rundt på overfladen af en enorm ballon, og ballonen var hele dit univers, ville du se ballonen som i det væsentlige fladt under dine fødder.

Forestil dig, at ballonen oppustes. I alle retninger, du ser, bevæger andre myrer sig væk fra dig. Jo længere de er, desto hurtigere bevæger de sig. Selvom det føles som en flad overflade, skal du gå i enhver retning længe nok, og du vil vende tilbage til dit udgangspunkt.

Du kan forestille dig en voksende cirkel og undre dig over, hvad den udvides til. Men det er et stumspørgsmål. Der er ingen retning, som du kunne gennemgå, der ville få dig uden for overfladen. Din 2-dimensionelle myrehjerne kan ikke forstå et ekspanderende 3-dimensionelt objekt. Der kan være et center til ballonen, men der er ikke noget center til overfladen. Bare en form, der strækker sig i alle retninger og pakker sig ind i sig selv. Og alligevel tager din rejse for at skabe et skød rundt om ballonen længere og længere, når ballonen bliver mere oppustet.

For bedre at forstå, hvordan dette relaterer til vores univers, er vi nødt til at skalere ting op efter en dimension, fra en 2-d overflade indlejret i en 3-d verden, til et 3-d volumen indlejret i et 4-d univers. Astronomer mener, at hvis du rejser i nogen retning langt nok, vender du tilbage til din udgangsposition. Hvis du kunne stirre langt nok ud i rummet, ville du se på bagsiden af dit eget hoved.

Og så når universet udvides, vil det tage dig længere og længere tid at skødde universet og vende tilbage til din udgangsposition. Men der er ingen retning, som du kunne rejse i, som ville føre dig uden for eller "slukke" for universet. Selv hvis du kunne bevæge dig hurtigere end lysets hastighed, ville du bare vende tilbage til din startposition hurtigere. Vi ser andre galakser bevæge sig væk fra os i alle retninger, ligesom vores maur ville se andre myrer bevæge sig væk på overfladen af ballonen.

En stor analogi kommer fra min Astronom Cast-med vært, Dr. Pamela Gay. I stedet for en eksplosion, forestil dig, at det ekspanderende univers er som et brød rosinbrød, der stiger i ovnen. Fra ethvert rosins perspektiv bevæger sig alle andre rosiner væk i alle retninger. Men i modsætning til et brød med rosinbrød, kan du rejse i en hvilken som helst retning inden for brødet og til sidst vende tilbage til din start rosin.

Husk, at hele vores forståelse er baseret på 3-dimensioner. Hvis vi var 4-dimensionelle væsener, ville dette give meget mere mening. For en meget dybere forklaring anbefaler jeg stærkt, at du ser min gode ven, Zogg den fremmede forklare, hvordan universet ikke har nogen kant. Efter at have set hans videoer, skulle du helt forstå de mulige topologier i vores univers.

Jeg håber, at dette hjælper dig med at forstå, hvorfor der ikke er noget svar på "hvad udvider universet til?" Uden kant, det udvides ikke til noget, det udvider bare.

Du kan også lytte til vores podcast-episode, der forklarer dette her -
Hvad er universet, der udvides til - Vis noter og transkription