Žvilgsnis į “Didijį sprogimą“ nuo Visatos krašto (IV dalis)

 

“The Edge… there is no honest way to explain it because the only people who really know where it is are the ones who have gone over.”

– Hunter S. Thompson –

Image credit: Chelsea Beck (Gizmodo)

 

Tai yra ketvirtoji, paskutinė, dalis įrašo, kurio pirmoje dalyje trumpai apžvelgiau “Didžiojo sprogimo” teoriją, kuri aiškina mums kaip Visata išsivystė iš labai mažos, tankios būsenos į tokią kokia ji yra šiandien. Antroje dalyje pamėginau truputi suvokti visą materiją (taip pat ir mus) sudarančių atomų ir erdvės vakuumą, trečioje dalyje pažvelgiau į mūsų stebimos Visatos ir mūsų galimybių ribas.

Šioje, paskutinėje, dalyje pamėginsime nusikelti už mūsų Visatos krašto. Paklausite: Ar toks kraštas egzistuoja? Ir kas egzistuoja už to krašto? Tiesa yra tokia – mes nežinome. Net jei tai ir egzistuoja, vienintelis būdas jį pasiekti ir pažvelgti kas yra už to krašto tik nuskridus iki jo ant stebuklingo iš mūsų fantazijų nuausto kilimo. Jei patogiai įsitaisėte, galime leistis į kelionę.

Taigi,

mes egzistuojame Visatoje, kuri yra apytiksliai 13.8 milijardų metų amžiaus. Mes žinome, kad Visata be perstojo plečiasi ir galaktikos palaipsniui tolsta viena nuo kitos. Remiantis šiuo dėsniu, jeigu laiką atsuktume atgal kaip filmo juostelę, galima nesunkiai apskaičiuoti jog visos galaktikos prieš maždaug 13,8 milijardų metų buvo vienoje vietoje. Viskas (visa materija, energija ir erdvė) buvo suspausta iki nulio tūrio ir begalinio tankio – kosmologai tai vadina singuliariuoju tašku. Nereikia “Singuliaraus taško“ įsivaizduoti kaip kažkokį tai tašką – tai yra MOMENTAS laike – “pradinis momentas“, kuris nėra Visatos dalis. Visatos tą akimirką nėra. Pats laikas tą akimirką dar neegzistuoja. Po mažo akimirksnio – “Didžiojo sprogimo“– jau egzistuoja Visata (o su ja ir LAIKAS), kuri yra vienalytė, izotropinė ir erdviškai begalinė, tik daug karštesnė ir tankesnė nei šiandien. Mes nežinome kas paskatino “Didįjį sprogimą“, kas įvyko prieš tai. Yra daug versijų. Visos jos – tik spėliojimai, bandymai atsakyti į klausimą, į kurį rasti atsakymo yra neįmanoma – tai yra per didelis klausimas mūsų žmogiškoms galimybėms.

Taip, galbūt mes gyvename multi-visatoje (viena iš galimybių), kur Visatos yra burbulai kurie kartais jungiasi ar skila atskirai. Šis “Visatos burbulo“ skilimas yra viena galimybė to, kas galbūt sukėlė “Didįjį sprogimą”.

Taigi, mes nežinome ar be mūsų Visatos egzistuoja kitos visatos, todėl apsistokime ties mūsų Visata ir bandykime ją suvokti. Mes egzistuojame Visatoje (savame burbule) kuri be perstojo plečiasi. Mūsų ribotam žmogiškam protui natūraliai kyla klausimas: Jei Visata be perstojo plečiasi, ar tai reiškia, kad egzistuoja vieta kurios Visata dar nepasiekė? Kas egzistuoja toje vietoje iki to kol mūsų Visata ją užims?

Pagal šiuolaikinę kosmologinę teoriją, paremta Einšteino bendruoju reliatyvumu (mūsų moderniąja gravitacijos teorija), “Didysis sprogimas” neįvyko kažkur erdvėje ir neužėmė kažkokios erdvės. Iš tikrųjų “Didysis sprogimas” sukūrė erdvę. Nuo šio momento (“Didžiojo sprogimo“) pradėjo eiti laikas, nes laikas ir erdvė yra neatsiejamai susiję.

Visa erdvė ir laikas , kiek mes suprantame, apsiriboja mūsų Visatos plotu. Visatos plotas be perstojo plečiasi (erdvė pati savaime yra be galo elastinga; ji nesiplečia į kažkokią kitą egzistuojančią erdvę), tačiau jeigu paimsime bet kokį momentą laike, mūsų Visatos plotas tame laiko momente yra ribotas. Ir nors Visatos plotas yra ribotas, vis tik mūsų pačių egzistavimo patirčiai – Visata yra beribė.

 

Beribė Visata 

Viena analogija, kuri dažnai naudojama apibūdinant šią beribę Visatą, yra baliono paviršius. Įsivaizduokite, kad skruzdėlė gyvena ant dviejų matmenų baliono paviršiaus. Ji gali vaikščioti aplink, tačiau nesugebėdama skristi aukštyn ar prasiskverbti pro baliono paviršių žemyn ji gyvena iš esmės dvimačiame pasaulyje. Skruzdė ant tokio paviršiaus gali eiti bet kuria kryptimi pirmyn / atgal / kairėn / dešinėn ir toks paviršius jai atrodytų kaip “beribis“ – tai reiškia, kad skruzdė gali grįžti į tą pačią vietą kur ir pradėjo, tačiau kelias neturės pabaigos. Taigi, nors baliono paviršius yra ribotas skaičius kvadratinių vienetų, tačiau tai neturi jokio krašto, nėra jokios ribos (nes jūs galite eiti amžinai bet kuria kryptimi). Be to, nėra jokio „centro“, tokiu būdu nėra jokio privilegijuoto taško ant baliono sferinio paviršiaus. Skruzdėlėms, jei niekas jų netrukdo iš išorės, Visata yra baliono paviršius – tai yra viskas, kas yra! Skruzdėms, apsiribojusioms baliono paviršiumi, nėra jokio būdo atrasti kažką apskritai apie tai ką mes pavadintume aukštyn ar žemyn. Ši dvimatė Visata yra baigtinė (plotas yra baigtinis), tačiau niekur skruzdėlės neras ribos ar krašto. Mūsų Visata yra trimatė baliono paviršiaus versija.

 

 

Bet kaip Visata gali plėstis, jei nėra jokios ribos ar krašto?

Naudojant baliono analogiją vėl, jei į oro balioną būtų pridedama vis daugiau oro, skruzdė stebėtų kitą skruzdėlę ant baliono paviršiaus, kuri palaipsniui vis toltų. Kiekviena skruzdė matytų tą patį: visi jos kaimynai tolsta. Ir kuo didesnis atstumas būtų tarp skruzdės ir kažkokio objekto, tuo greičiau tas objektas vizualiai mažėtų. Ir nesvarbu kur skruzdė eitų, greitis, kuriuo tie objektai trauktųsi sektų tą patį dėsnį, kuris veiktų vienodai bet kurioje vietoje ant baliono paviršiaus. Skruzdėlėms, besiplečiantis balionas, neturi jokio fizinio krašto. Jei skruzdėlė eitų pakankamai greitai, ji galėtų apeiti aplink balioną ir grįžti į savo pradinį tašką, neprieidama jokio krašto.

Tačiau balionas, kai pripučiamas, plečiasi į trimatę erdvę. Problema ta, kad tai yra netaikoma Visatai. Iš esmės Visata turi savyje viską, tokiu būdu nėra jokios “išorės“.

Jūs galite prieštarauti ir tvirtinti, kad matote kaip balionas plečiasi į aplinkinę erdvę. Bet mes turime prieigą prie papildomo matmens, kuriame galime judėti – tokio, kuris skruzdėms atitiktų aukštyn ir žemyn, jei jos sugebėtų judėti tomis kryptimis. Kalbant apie skruzdėles, jos gali studijuoti viską, ką nori žinoti apie savo pasaulį, atlikti matavimus ant baliono paviršiaus, be jokios nuorodos į supančią erdvę. Supanti erdvė joms yra nepasiekiama.

Patirtis fizikoje mus išmokė, kad kai mes randame sąvoką kuri yra klaidinga – ta prasme, kad ji nesukelia nuspėjamo poveikio – mes geriau darome prielaidą, kad jos nėra. Kitaip tariant, skruzdėms geriausia nekalbėti apie tai, kad jų erdvė išsiplečia į kažką, ko jos negali išmatuoti. Niekas nėra prarandama ir yra esminė nauda paprastume.

Kad padarytumėme analogiją tarp skruzdės situacijos ir mūsų savos, mes turime įsivaizduoti erdvę, besiplečiančią visomis kryptimis. Visi Visatoje mato viską tolstant iš savos pozicijos; bet Visata neturi turėti jokių fizinių kraštų ir nėra jokio reikalingumo apibūdinti ją kaip besiplečiančia į kažką: ji gali tiesiog plėstis.

Greičiausias atsakymas yra užduoti kitą klausimą: ar baliono paviršius turi kraštą? Aišku, ne. Net ir pripildant balioną oro, paviršius plečiasi. Analogija taip pat tenkina Hablo dėsnį tuo, kad jei pažymėsite taškus ant baliono paviršiaus, kuo bus didesnis atstumas tarp jų, tuo jie greičiau tols vienas nuo kito.

Baliono analogija dažnai naudojama, tačiau ji nutrūksta, kai žmonės klausia: „O kaip baliono viduje?“ Galų gale mes stebime balioną trimis matmenimis. Skruzdėlė ant baliono paviršiaus nežino apie aukštyn, nei žemyn, taigi skruzdėlei baliono vidus neturi jokios reikšmės. Lygiai taip pat Visata plečiasi erdve-laiku arba keturiais matmenimis iš karto. Panašiai, kaip skruzdėlė ant baliono gyvena trimatėje Visatoje, bet tiktai „patiria“ du matmenis, mes gyvename keturių matmenų Visatoje, bet iš tikrųjų tiktai patiriame tris matmenis.

Taigi, pirma, galbūt nėra krašto – tai priklauso nuo tikslios Visatos geometrijos. Antra, erdvė-laikas plečiasi, kas reiškia, kad iki „Didžiojo Sprogimo“ nebuvo nei erdvės, nei laiko. Tokiu būdu Visata nesiplečia į kažką, nes tas kažkas niekada neegzistavo.

Jei Visata yra erdvės, laiko, materijos, energijos, fizinių dėsnių ir juos apibūdinančių konstantų visuma, tada nėra nieko už krašto, nėra vakuumo, nėra atstumo, nėra laiko, nėra nieko. Galėtume ką nors įsivaizduoti, bet to nebūtų.

Net jei ir Visata turėtų kraštą (pabaigą), net jei ir egzistuotų papildoma dimensija (mes nežinome) į kurią mūsų Visata plečiasi, mes, žmonės, negalėtume tai patirti, ir yra reali galimybė, kad Visata yra suformuota taip, kad ji neturėtų jokio krašto (ribos).

Mes egzistuojame 3D Visatoje (trijų fizinių matmenų erdvėje ), su kuo mes sąveikaujame kasdieniniame gyvenime. Nuo tam tikro erdvės taško pagrindinės kryptys, kuriomis galime judėti, yra aukštyn / žemyn, kairėn / dešinėn ir pirmyn / atgal. Ketvirtas matmuo yra LAIKAS.

Įsivaizduokite, kad jūs gyvenate ežere. Jūs esate žuvis ir viskas, ką jūs žinote, yra povandeninis pasaulis su nuosėdomis ant dugno, augmenija ir kitomis žuvimis plaukiojančiomis aplink jus. Saulės, apšvietimo ar laužo šviesa prasiskverbia per vandenį. Jūs gyvenate savo gyvenimą įsitikinęs, kad šis povandeninis pasaulis yra viskas kas egzistuoja, nes tai yra viskas ką jūs galite patirti. Tačiau virš vandens už jūsų matimo linijos ribos egzistuoja visiškai kita aplinka — kur gyvūnams nereikia vandens, kad kvėpuotų ir augalai auga daug sausesniame pasaulyje.

Image credit: Noheaphotos

Tai yra situacija, fizikų manymu, kokioje mes esame. Mes esame tos žuvys ir tie aukštesni matmenys yra naujos aplinkos, kurių mes negalime patirti.

Jei kažkas egzistuoja už mūsų Visatos ribos, tai ten egzistuoja visai kiti fizikos dėsniai. Mokslas negali išspręsti šios galutinės gamtos paslapties. Tai yra todėl, nes mes patys esame… dalis paslapties, kurią mes bandome išspręsti. Mes esame dalis mūsų Visatos, esame sudaryti iš tos pačios medžiagos kaip ir Visata, kas reiškia, kad mes esame – Visata. Todėl mes negalime būti stebėtojais, izoliuojančiais save nuo Visatos, nes mes esame tos pačios Visatos dalis. Peržengę Visatos ribą – mes išnyktume, taptume – “niekas“.

Galbūt už mūsų Visatos gali būti ir kitų fizinių savybių, ko mes nežinome ir, ko gero, galime žinoti ne daugiau, nei ameba gali žinoti apie mus, stebinčius ją per mikroskopą. Atrodo, kad egzistuoja visų dalykų egzistavimo hierarchija. Kiekvienas jų turi savo nišą ir indėlį į visumą.

Pirmąją dalį skaitykite  – čia

.