Близько 100 років тому вчені намагалися розв’язати, здавалося б, суперечність у теорії загальної відносності Альберта Ейнштейна.
У 1915 році, коли теорія вже здобула широке визнання серед фізиків і математиків, вона описувала Всесвіт як статичний — незмінний і нерухомий. Ейнштейн вважав, що розміри і форма Всесвіту завжди були такими, як зараз.
Проте астрономи, заглядаючи у глибини космосу крізь потужні телескопи, помічали: далекі галактики поводяться зовсім не так, як очікувалося. Вони не стояли на місці — навпаки, здавалися такими, що віддаляються. Ці спостереження вказували на одне: Всесвіт не статичний, а розширюється.
Простір між галактиками
Фізики швидко усвідомили, що сама теорія Ейнштейна не суперечить цій ідеї. Вона дозволяє як статичний, так і динамічний Всесвіт. Згодом вчені створили математичні моделі, які підтвердили — Всесвіт розширюється.
Але що саме мається на увазі під «розширенням»?
Звично ми думаємо: щось «розширюється» — значить, стає більшим. І це начебто стосується Всесвіту. Проте фізично точніше буде сказати: усе у Всесвіті віддаляється одне від одного. І що далі галактика — то швидше вона ніби тікає.
Втім, не галактики самі рухаються. Це не «великий вибух» у стилі феєрверку, де матерія летить із центра в різні боки. Річ у тім, що розширюється саме простір між галактиками — тканина Всесвіту. Самі галактики залишаються приблизно на своїх місцях, а простір «розтягується» і віддаляє їх.
Щоб краще уявити це, уявіть повітряну кульку з крапочками на поверхні. Якщо надувати кульку, точки розбігаються одна від одної. Але самі вони не рухаються — це поверхня під ними розтягується.
А де ж центр?
Проте ця аналогія має межі. Кулька маленька, а Всесвіт — безмежний. І ще: кулька має дві частини — латексну оболонку (поверхню) і повітря всередині. Для аналогії нам цікава лише поверхня.
Тепер уявіть, що поверхня кульки — це весь наш Всесвіт. І якщо ви запитаєте, де її центр, відповідь буде: його не існує. Ви можете йти в будь-який бік нескінченно — і ніколи не потрапите до «центру», бо такого поняття просто немає.
Так само й у нашому Всесвіті: він не має центру. Розширення відбувається всюди одночасно.
Простір-час і межі нашої уяви
Чому це так важко уявити? Бо наш мозок звик думати про простір і час окремо. А у Всесвіті вони єдині — утворюють те, що фізики називають простором-часом.
Наші інтуїтивні уявлення тут не працюють. Ми не звикли до чотиривимірної реальності, де все розширюється всюди й одразу.
І хоча ми досі не до кінця розуміємо, чому саме Всесвіт розширюється, і що живить це розширення, вже зараз можемо сказати: пошуки центру — марні. Його просто не існує. Всесвіт — це безмежний простір, що постійно змінюється і розширюється, де кожна точка — «центр» для себе.