Odpowiedzi NASA BI: Gdzie jest centrum wszechświata?
Wpisz w Google „Gdzie jest centrum wszechświata?”, a będziesz zaskoczony, gdy dowiesz się, że jest to tak naprawdę galeria sztuki na Brooklynie w Nowym Jorku.
Oczywiście kosmolodzy, którzy badają naturę wszechświata, w którym żyjemy, nie zgodziliby się z tym, ale prawdziwa odpowiedź na to pytanie nie była pewna przez bardzo długi czas. W rzeczywistości zmieniała się ona wielokrotnie na przestrzeni wieków.
Nasi starożytni przodkowie wierzyli, że Ziemia jest centrum wszechświata aż do XVI wieku, kiedy to matematyk i astronom Mikołaj Kopernik zauważył, że Ziemia obraca się wokół Słońca. To uczyniło Słońce nowym centrum.
Jak astronomowie kontynuowali badania nocnego nieba, odkryli jednak, że we wszechświecie jest więcej niż tylko Słońce i planety w naszym maleńkim układzie słonecznym.
Powiększanie wszechświata
Nie dopiero w XX wieku ludzkość zaczęła rozwijać prawdziwe poczucie tego, jak wielki i rozległy jest nasz wszechświat.
W latach 1914-1919, amerykański astronom Harlow Shapley wykonał mapy odległych gwiazd w naszej rodzimej galaktyce, Drodze Mlecznej, aby odkryć, że Ziemia – i reszta Układu Słonecznego – nie znajduje się w centrum galaktyki. W rzeczywistości, nie jesteśmy nawet blisko: Słońce jest tylko jedną ze 100 miliardów gwiazd w Drodze Mlecznej i spoczywa w nieistotnym, niejasnym zakątku jednego z ramion spiralnych galaktyki, 10 000 lat świetlnych od centrum galaktyki.
Poniżej spojrzenie na niektóre z pobliskich gwiazd do naszego Układu Słonecznego, jak również na to, gdzie jesteśmy w galaktyce:
Przez długi czas astronomowie sądzili, że galaktyka Drogi Mlecznej jest wszystkim, co istnieje we wszechświecie. W końcu ma ona około 100 000 lat świetlnych średnicy – jest ponad 50 000 razy większa od naszego Układu Słonecznego.
Ale wkrótce po tym, jak Shapley odkrył, że nie znajdujemy się w centrum naszej galaktyki, amerykański astronom Edwin Hubble jeszcze bardziej wstrząsnął społecznością naukową. Hubble wykazał, że nasza galaktyka nie jest aż tak wyjątkowa – w rzeczywistości poza Drogą Mleczną istnieje wiele innych galaktyk oddalonych o miliardy lat świetlnych.
Monumentalne odkrycie Hubble’a rozszerzyło znany wszechświat z tysięcy lat świetlnych na miliardy lat świetlnych. W 1929 roku dokonał on kolejnego przełomowego odkrycia: nie tylko wszechświat jest niewiarygodnie duży, ale także powiększa się z każdą sekundą.
Te dwa monumentalne odkrycia miały mały problem: sprawiły, że znacznie trudniej jest wskazać centrum wszechświata.
Stan wszechświata
Jak znaleźć środek stale rozszerzającej się przestrzeni? Odpowiedź zależy od tego, czy wszechświat jest nieskończony czy skończony. Astronomowie wciąż są podzieleni w tej kwestii.
Jeśli wszechświat jest nieskończony, to można powiedzieć, że każda osoba znajduje się w centrum swojego własnego obserwowalnego wszechświata.
Pomyśl o tym w ten sposób: Jest nieskończona ilość przestrzeni po twojej prawej i lewej stronie oraz powyżej i poniżej ciebie. Widzisz, jak wszystkie gwiazdy i galaktyki w twoim obserwowalnym wszechświecie rozszerzają się od ciebie, co sprawia, że wydaje się, jakbyś był w centrum tego wszystkiego. To samo jest prawdziwe dla osoby stojącej obok ciebie.
Ale tak naprawdę nie ma centrum wszechświata w tym scenariuszu: Jest tylko percepcja bycia w centrum ze względu na naturę nieskończonej przestrzeni rozszerzającej się wokół ciebie.
Jeśli wszechświat jest skończony, jednak, wtedy trudniej jest sobie wyobrazić, gdzie może być centrum. Wyobraźmy sobie rozszerzający się balon. Materiał, z którego wykonany jest balon, jest skończony, tak jak przestrzeń we wszechświecie.
Wyobraź sobie, że wszystkie gwiazdy i galaktyki spoczywają na powierzchni tego rozszerzającego się balonu. W teorii, gdybyś przebył cały obwód wszechświata, skończyłbyś dokładnie tam, gdzie zacząłeś. I tak naprawdę nigdy nie przekroczyłbyś centralnego punktu swojej wyprawy.
W tym scenariuszu, ponownie, nie ma prawdziwego centrum wszechświata.
W końcu, po wiekach badań, okazuje się, że Ziemia nie jest centrum wszechświata. Ani słońce, ani układ słoneczny, ani nawet galaktyka Drogi Mlecznej.
O ile nam wiadomo, po prostu nie ma centrum wszechświata – i jest to wniosek, który odkryły i zaakceptowały wielkie, innowacyjne umysły.
Ten post jest częścią kontynuowanej serii, która odpowiada na wszystkie twoje pytania związane z nauką. Masz własne pytanie? Wyślij e-mail na adres [email protected] w temacie wpisując „Q&A”; zatweetuj swoje pytanie do @BI_Science; lub opublikuj je na naszej stronie na Facebooku.