Uendelighed er et matematisk begreb, der refererer til en ubegrænset mængde inden for en størrelsesorden. Fra vores menneskelige synspunkt er det umuligt at forestille sig. taler altid om uendeligt univers men det er lidt svært at forstå. Hver gang vi besvarer et spørgsmål om universet, opstår der hundredvis af nye spørgsmål. Er universet uendeligt eller har det en ende? Dette spørgsmål, som blander astronomi og filosofi, er uden tvivl videnskabens nøglespørgsmål. Svaret på dette spørgsmål, når det er fundet, vil ændre alt. Det er uendeligt, og dets implikationer vil være fantastiske og skræmmende på samme tid.
I denne artikel skal vi fortælle dig om det uendelige univers, de teorier, der findes og meget mere.
Er universet uendeligt?
Alle nuværende beviser viser, at universet ikke har nogen grænser. Med andre ord, i princippet er universet uendeligt. Vi ved mange ting om universet. Vi vil vide mere i fremtiden. Men vi var, er og bliver begrænset af ét aspekt: lysets hastighed. Som Einstein sagde i sin generelle relativitetsteori, den eneste konstant i universet er lysets hastighed, som er 300.000 kilometer i sekundet. Vi ved også, at universet blev født i big bang for 13.800 milliarder år siden, hvilket var begyndelsen på universets udvidelse ud af rum-tids-singulariteten. Siden da ved vi, at det udvider sig, og det gør det i en accelereret hastighed. Faktisk, den udvider sig med en hastighed på 70 kilometer i sekundet for hver yderligere 3,26 millioner lysår afstand.
Men hvad er problemet, vi støder ind i, når vi forsøger at afgøre, om universet har en grænse? Det vil sige, når vi forsøger at afgøre, om det er uendeligt eller ej. Nå, vi er begrænset af den tid, lys skal rejse, siden universet blev født.
Det længste vi kan se i rummet er 13.800 milliarder lysår. Godt, teknisk set 13.799.620.000 millioner lysår, fordi i løbet af universets første 380.000 leveår, energien var så høj, at atomer ikke kunne dannes, så subatomære partikler var frie, de blev dannet for at blokere fotoner. Sandheden er, at lys først for alvor dukkede op 380.000 år efter Big Bang.
Så det er vores grænse. Vi kan ikke se længere. Da vi ikke kan se længere, har vi ingen mulighed for at vide, om universet virkelig har en kant, eller omvendt, om det er uendeligt. Så den eneste måde at afgøre, om universet er evigt eller begrænset, er at stole på matematiske beregninger og astronomiske forudsigelser.
Universets geometri og dets evighed
En af de vigtigste måder at vide, om universet er uendeligt, er at bestemme dets form. Det er en utrolig kompleks opgave, men matematiske målinger og forudsigelser bestemmer, at universet kun kan have fire mulige geometrier: Euklidisk (flad), sfærisk, hyperbolsk (flad, men buet) eller ringformet (som en doughnut).
Vi endte med at opgive den åbne toroid, fordi tilstedeværelsen af to forskellige krumninger (langsgående og tværgående) ville få lyset til at rejse forskelligt i rummet. Dette bryder med det kosmologiske princip, som fortæller os, at universet er isotropt, det vil sige, at fysiske egenskaber ikke afhænger af den retning, de undersøges i.
Så vi står tilbage med tre mulige former: plane, sfæriske eller hyperbolske. Den sfæriske hypotese antyder, at universet er lukket. Jeg mener, det er begrænset. Hvis universet er en kugle, kan det ikke være uendeligt. De flade og hyperbolske antagelser, da begge antager et åbent univers, indebærer, at universet er uendeligt.
I denne forstand fortæller bestemmelsen af universets form os, om det er uendeligt eller ej. Kan vi kende dens geometri? Ja, i hvert fald cirka. Analyse af den kosmiske mikrobølgebaggrund. Dette er den stråling, der er tilbage fra Big Bang. De var de første lysekkoer, der dukkede op i universet 380.000 år efter hans fødsel. Det er stråling, der har rejst langt for at nå os.
Så det er denne kosmiske baggrundsstråling, der er mest påvirket af universets krumning (eller ikke-krumning). Hvis universet er fladt, er dets krumning 0. Hvis universet er sfærisk, er dets krumning positiv (større end 0), og hvis det er hyperbolsk, er dets krumning negativ (mindre end 0). I dette tilfælde er det, vi gør, at beregne den forvrængning, som den kosmiske baggrundsstråling har gennemgået på sin rejse fra universets oprindelse. Vi sammenligner estimater af størrelsen af den kosmiske mikrobølgebaggrundsklat med størrelsen af den masse, vi faktisk ser. Hvis krumningen er positiv (sfærisk geometri), ser vi større pletter end den matematiske model anslår.
Hvis krumningen er negativ (hyperbolsk geometri), ser vi, at pletterne er mindre end estimaterne for den matematiske model. Uden krumning (flad geometri) ville vi se pletter af samme størrelse som anslået af den matematiske model.
Hvad ser vi? Ingen forvrængning. Eller i det mindste er vores krumning meget tæt på 0. Universets geometri ser ud til at være flad. Hvis universet er fladt, betyder det, at det er åbent. Hvis den er åben, så er den uendelig. Dens tilsyneladende flade geometri, kombineret med det faktum, at mørk energi ikke fortyndes i rummet, uanset hvor meget universet udvider sig, synes at antyde, at universet faktisk er uendeligt. Det har ikke grænser. Du vil opdage nye galakser og nye stjerner, hver gang du rejser gennem den. Du vil aldrig finde grænsen eller vende tilbage til det samme sted. Universet er evigt.
Så er universet virkelig uendeligt?
Selvom studier af kosmisk geometri og mørk energi synes at antyde, at universet faktisk er uendeligt, kan vi aldrig være sikre på det. Det er dybest set pga vi kan ikke være 100 % sikre på, at universet er fladt.
Vi ved, at den har en krumning på omkring 0, men vi er ikke helt sikre. Beregningen kan ikke være helt præcis, så der kan være en lille positiv krumning, som vi ikke kan måle (det betyder ikke meget, om den er negativ, da den vil være hyperbolsk og stadig uendelig).
Universet er fladt eller let kugleformet. Men hvis det var lidt sfærisk, ville det allerede betyde, at universet ville være en lukket sfære, så dette ville gøre universet til et endeligt sted. Vi vil måske aldrig være i stand til nøjagtigt at måle dens krumning. Vi ville være helt blinde, hvis vi ikke vidste, om det virkelig startede fra bunden. Denne lille numeriske forskel vil tage os fra begrebet et uendeligt univers til et endeligt univers. For ikke at nævne, vi kender stadig ikke universets sande størrelse. Vi er begrænset af de dele af universet, som lyset tillader os at se.
Jeg håber, at du med denne information kan lære mere om det uendelige univers, og om det virkelig er det eller ej.
