พื้นที่ไม่เคยสิ้นสุด?
คำตอบ
ใช่ แต่มันยังคงเคลื่อนที่ออกไปด้วยอัตราที่เร็วกว่าความเร็วแสง
นี่คือผลงานที่แสดงให้เห็นว่าจักรวาลของเรานั้นกว้างใหญ่กว่าที่เรามองเห็น หากจักรวาลถูกจำกัดด้วยความเร็วแสง แผนที่นี้จะเป็นสีทึบทั้งหมด (โดยแต่ละสีจะแสดงอุณหภูมิที่แตกต่างกัน) นี่เป็นภาพของ "บิ๊กแบง" หรืออย่างน้อยก็ในมุมมองของบิ๊กแบงจากตำแหน่งที่เราอยู่และเมื่อเราอยู่ในขณะนี้
ดังนั้น แม้ว่าคุณจะเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าความเร็วแสง (ซึ่งคุณไม่สามารถทำได้) หากคุณไปถึง "ขอบ" คุณก็ยังเห็นว่ามี "ที่ว่าง" ที่คุณสามารถเข้าไปได้แม้ว่าจะยังไม่มีแสงก็ตาม .
นี่เป็นแบบจำลองที่มีประโยชน์ (ขอบคุณ Quoran Doug Snell)
พื้นที่ดวงดาวแสดงถึงเอกภพโดยรวม ในขณะที่วงกลมสีแดงหมายถึง “ฮับเบิลสเฟียร์” หรือ “เอกภพที่สังเกตได้” เรารู้จากภาพด้านบนว่ามีมากกว่า "เอกภพที่สังเกตได้" และเอกภพที่สังเกตได้ของเรากำลังขยายตัวด้วยความเร็วแสงสู่อวกาศรอบๆ
“จุดสุดยอด” คือศูนย์กลางของทรงกลมฮับเบิลอีกลูกหนึ่งซึ่งกำลังขยายตัวด้วยความเร็วแสงเช่นกัน ในอดีตอันไกลโพ้น สถานที่ทั้งสองแห่งจะตั้งอยู่ติดกัน แต่ไม่นานหลังจากบิกแบงระหว่าง "การขยายตัวอย่างฉับพลัน" สถานที่ทั้งสองก็ถูกขังอยู่ในฮับเบิลสเฟียร์ที่แยกจากกัน แม้ว่า Hubble Spheres ทั้งสองจะยังคงขยายตัวต่อไป แต่ระยะห่างระหว่าง "โลก" กับ "Extreme Point" จะยังคงห่างกันต่อไป เพียงแต่ไม่เร็วเท่าความเร็วแสง
ดังนั้น เอกภพที่เต็มไปด้วยฮับเบิลสเฟียร์เหล่านี้มักมีเอกสิทธิ์เฉพาะร่วมกันเหล่านี้มีขนาดใหญ่เพียงใด การคาดเดาที่ดีที่สุดคือประมาณ 90 พันล้านปีแสง - หลายเท่าของอายุจักรวาลที่รู้จัก
ดังนั้น จักรวาลจึงไม่ใช่ปัจจุบัน และจะไม่มีวัน "ไม่มีที่สิ้นสุด" ในวิทยานิพนธ์ระดับบัณฑิตศึกษาของเขา Stephen Hawking ชี้ให้เห็นถึงปัญหาสำคัญของแบบจำลอง “อินฟินิตี้” นั่นคือ มันต้องใช้พลังงานที่ไม่มีที่สิ้นสุด เป็นเหตุผลหนึ่งที่เขาปฏิเสธแบบจำลอง "สถานะคงที่" สำหรับเอกภพที่มีเส้นเวลาบางอย่าง มันยากที่จะเชื่อ แต่พลังงานทั้งหมดในเอกภพปัจจุบันอยู่ที่นั่นที่บิ๊กแบง และเราไม่ได้รับมันอีกแล้ว เราสามารถแปลงพลังงานบางรูปแบบเป็นรูปแบบอื่นได้ (เช่น ไฮโดรเจนเป็นฮีเลียมบวกพลังงาน) แต่นั่นคือทั้งหมดที่มี สักวันหนึ่งมันก็จะหมดไปแม้ว่าจักรวาลจะขยายตัวออกไปเรื่อยๆ
ฉันจะถือว่าคุณกำลังถามว่าอวกาศจะหยุดอยู่หรือไม่ ไม่ใช่ว่าอวกาศนั้นมีขอบเขตทางกายภาพหรือไม่
ในทางเทคนิคแล้ว อวกาศจะไม่มีวันสิ้นสุดไม่ว่าจะเล็กหรือใหญ่ แต่ถ้ามันจะเป็นเหมือนจักรวาลอย่างที่เราทราบกันก็คนละเรื่อง มี 3 ทฤษฎีหลักที่ทำนายอนาคตอันไกลโพ้นของเอกภพ
- กระทืบใหญ่
- เดอะบิ๊กริป
- การตีกลับครั้งใหญ่
ก่อนที่เราจะเริ่ม ฉันต้องอธิบายสถานะปัจจุบันของอวกาศ ในตอนนี้ การขยายตัวโดยทั่วไปของความต่อเนื่องของกาลอวกาศจะมีอำนาจเหนือแรงโน้มถ่วง แรงโน้มถ่วงชอบที่จะดึงสิ่งต่างๆ เข้าหากัน ในขณะที่การขยายตัวชอบที่จะดึงสิ่งต่างๆ ออกจากกัน การขยายตัวนั้นรุนแรงกว่าแรงโน้มถ่วง ทำให้เอกภพดีขึ้น ขยายตัว ในขณะที่แรงโน้มถ่วงจะชนะในระดับที่เล็กกว่า โดยดึงกาแลคซีมารวมกันในกระจุกดาราจักร
ทฤษฎีแรก The Big Crunch สันนิษฐานว่าการขยายตัวจะช้าลงในที่สุด และแรงโน้มถ่วงจะเข้ามาเป็นกำลังหลัก ค่อยๆ ดึงทุกอย่างเข้าด้วยกันจนทุกอย่างควบแน่นกลับเป็นเอกพจน์ของมวลอันไม่มีที่สิ้นสุดซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของเอกภพ และคงอยู่เช่นเดิม นั้นอย่างไม่มีกำหนด มันจะมีลักษณะดังนี้:
ทฤษฎีที่สอง The Big Rip สันนิษฐานว่าการขยายตัวจะดำเนินต่อไปเร็วขึ้นเท่านั้น จนกว่ามันและเอนโทรปีจะทำงานร่วมกันเพื่อแยกกาแลคซีออกจากกัน จากนั้นจึงกลายเป็นดาวฤกษ์ จากนั้นจึงกลายเป็นดาวเคราะห์ จากนั้นตามด้วยเศษซากของดาวเคราะห์ดังกล่าว จนกระทั่งมีเพียงอะตอมเท่านั้นที่มีอยู่ สิ่งเหล่านั้นจะถูกแยกออกจากกัน ทำให้เกิดสสารเดียวในจักรวาลที่เป็นอนุภาคมูลฐานที่ขี่อย่างอิสระ มันจะมีลักษณะดังนี้:
ทฤษฎีที่สาม The Big Bounce ใช้โครงเรื่องของ Big Crunch จนถึงภาวะเอกฐาน คุณคงเห็นแล้วว่า ทฤษฎีที่แพร่หลายว่าเอกภพของเราเริ่มต้นขึ้นได้อย่างไร คือความเป็นเอกฐานของมวลที่ไม่มีที่สิ้นสุดสูญเสียความเสถียรของมัน และเริ่มขยายตัวอย่างมหาศาล ทำให้กาแลคซีและดวงดาวก่อตัวเป็นจักรวาลที่เรารู้จักและชื่นชอบ เดี๋ยวก่อน Big Crunch ไม่จบลงด้วยความแปลกประหลาดเหรอ? โอ้ใช่! มันไม่! Big Bounce เชื่อมโยงสิ่งนั้นกับทฤษฎี Big Bang โดยกล่าวว่าภาวะเอกฐานในตอนท้ายของ Big Crunch ในที่สุดจะต้องผ่านชะตากรรมเดียวกันกับภาวะเอกฐานที่เริ่มต้นจักรวาลของเรา ทำให้เกิดวัฏจักรที่ไม่มีที่สิ้นสุด สายตาจะมีลักษณะดังนี้:
หรือสิ่งนี้:
