Ayuh, akui, anda ada soalan ini. Kami memberi anda jawapan yang tidak memuaskan, tetapi benar-benar menerangkannya, sehingga ketidakpuasan anda tidak menghantui anda lagi.
Jawapan ringkasnya adalah bahawa ini adalah soalan omong kosong, Alam Semesta tidak berkembang menjadi apa-apa, hanya berkembang.
Definisi Alam Semesta adalah bahawa ia mengandungi segala-galanya. Sekiranya sesuatu berada di luar Alam Semesta, ia juga akan menjadi sebahagian dari Alam Semesta. Di luar itu? Masih Alam Semesta. Di luar ITU? Juga lebih banyak Alam Semesta. Ini Alam Semesta hingga ke bawah. Tetapi saya tahu anda akan mendapat jawapan yang tidak memuaskan, jadi sekarang saya akan mematahkan otak anda.
Sama ada Alam Semesta tidak terbatas, akan berlangsung selama-lamanya, atau yang terbatas, dengan jumlah yang terhad. Dalam kedua-dua kes ini, Alam Semesta tidak mempunyai kelebihan. Ketika kita membayangkan Alam Semesta berkembang setelah Big Bang, kita membayangkan letupan, dengan semburan jirim datang dari satu titik. Tetapi analogi ini tidak tepat.
Analogi yang lebih baik adalah permukaan belon yang mengembang. Bukan belon 3 dimensi, hanya permukaan 2 dimensi. Sekiranya anda semut merangkak di sekitar permukaan balon besar, dan belon itu adalah seluruh alam semesta anda, anda akan melihat belon itu pada dasarnya rata di bawah kaki anda.
Bayangkan belon itu mengembang. Di setiap arah yang anda lihat, semut lain menjauh dari anda. Semakin jauh mereka, semakin cepat mereka bergerak. Walaupun terasa seperti permukaan rata, berjalan ke arah mana pun cukup lama dan anda akan kembali ke titik permulaan anda.
Anda mungkin membayangkan lingkaran yang semakin meningkat dan tertanya-tanya apa itu berkembang. Tetapi itu adalah soalan yang tidak masuk akal. Tidak ada arah yang anda boleh merangkak yang akan membawa anda ke luar permukaan. Otak semut 2 dimensi anda tidak dapat memahami objek 3 dimensi yang berkembang. Mungkin ada pusat balon, tetapi tidak ada pusat ke permukaan. Hanya bentuk yang meluas ke semua arah dan membungkus dirinya sendiri. Namun, perjalanan anda untuk membuat satu pusingan di sekitar belon memerlukan lebih lama dan lebih lama kerana belon semakin meningkat.
Untuk lebih memahami bagaimana ini berkaitan dengan Alam Semesta kita, kita perlu meningkatkan segalanya dengan satu dimensi, dari permukaan 2-d yang tersemat dalam dunia 3-d, hingga volume 3-d yang tertanam dalam alam semesta 4-d. Ahli astronomi berpendapat bahawa jika anda melakukan perjalanan ke arah yang cukup jauh, anda akan kembali ke kedudukan awal anda. Sekiranya anda dapat menatap cukup jauh ke ruang angkasa, anda akan melihat ke belakang kepala anda sendiri.
Oleh kerana itu, seiring dengan berkembangnya Alam Semesta, anda akan memerlukan masa yang lebih lama dan lebih lama untuk melengkapkan Alam Semesta dan kembali ke kedudukan awal anda. Tetapi tidak ada arah yang dapat Anda lalui yang akan membawa anda ke luar atau "mati" dari Alam Semesta. Walaupun anda dapat bergerak lebih cepat daripada kecepatan cahaya, anda hanya akan kembali ke posisi awal dengan lebih cepat. Kami melihat galaksi lain bergerak menjauh dari kita ke semua arah sama seperti semut kita akan melihat semut lain bergerak di permukaan belon.
Analogi yang hebat berasal dari rakan tuan rumah Astronomi Cast saya, Dr. Pamela Gay. Daripada letupan, bayangkan Alam Semesta yang berkembang seperti roti kismis yang naik di dalam ketuhar. Dari perspektif kismis mana pun, semua kismis lain bergerak ke semua arah. Tetapi tidak seperti sebiji roti kismis, anda dapat melakukan perjalanan ke satu arah dalam roti dan akhirnya kembali ke kismis permulaan anda.
Ingatlah bahawa keseluruhan pemahaman kita berdasarkan 3 dimensi. Sekiranya kita adalah makhluk 4 dimensi, ini akan menjadi lebih masuk akal. Untuk penjelasan yang lebih mendalam, saya sangat mengesyorkan anda memerhatikan rakan baik saya, Zogg the Alien menjelaskan bagaimana Alam Semesta tidak mempunyai kelebihan. Setelah menonton videonya, anda harus benar-benar memahami kemungkinan topologi Alam Semesta kami.
Saya harap ini dapat membantu anda memahami mengapa tidak ada jawapan untuk "alam semesta berkembang ke mana?" Tanpa kelebihan, tidak berkembang menjadi apa-apa, hanya berkembang.
Anda juga boleh mendengar episod podcast kami yang menerangkannya di sini -
Apakah Alam Semesta yang Memperluas Ke - Menunjukkan nota dan transkrip
Atau melanggan: astronomycast.com/podcast.xml
Podcast (audio): Muat turun (Tempoh: 4:35 - 4.2MB)
Langgan: Podcast Apple | Android | RSS
Podcast (video): Muat turun (84.5MB)
Langgan: Podcast Apple | Android | RSS
