كيف يبدو على حافة الكون ؟

هناك العتبة التي لا يمكننا الذهاب هناك أشياء نحن لن نعرف أبدا. ولكن شيء واحد نعرفه, ونحن لدينا أدوات قوية: العلم الخيال والتحليل. 13.8 مليار سنة الكون كما نعرفه ، ولد في الانفجار الكبير. مع مرور الوقت, مساحة توسعت المسألة مرت الجاذبية والحصول على ما حدث. ولكن كل ما نراه ، هناك حد. على مسافة معينة من المجرة تختفي النجوم تتلاشى و لا إشارات من الكون البعيد. ما يكمن وراء هذا الحد ؟ إذا كان الكون هو محدود في القدرة هل يجب الحدود ؟ للتحقيق ؟ كيف يبدو على حافة الكون ؟

للإجابة على هذا السؤال, يجب أن نبدأ من حيث نحن الآن نحاول أن ننظر بقدر ما تستطيع.

الكون مليء نجوم هو حرفيا في الفناء الخلفي لدينا. ولكن إذا ذهبت أكثر من 100 000 سنة ضوئية ، سوف تترك التبانة. وراءه بحر من المجرات: ربما اثنين تريليون المجرات في المجموع يمكن أن تكون وجدت في الكون. وهي معروضة في مجموعة متنوعة من الأنماط والأشكال والأحجام و الجماهير. ولكن عندما ننظر أبعد وأبعد ، كنت تبدأ لاحظت شيئا غير عادي: أبعد مجرة هو أكثر من المرجح أنها سوف تكون أصغر حجما وأخف وزنا و النجوم سوف يكون مزرق.

فمن المنطقي في سياق ما في الكون له بداية: الولادة. يوم ولادة الكون هو الانفجار الكبير. Galaxy نسبيا قريبة منا, سوف تكون قريبة في عمر الكون نفسه. ولكن إذا نظرنا إلى مجرة من بلايين سنة ضوئية, ضوء من أن تأخذ المليارات من السنين للوصول إلى أعيننا. المجرة, ضوء والتي سوف تذهب إلى الولايات المتحدة 13 مليار سنة ، العمر أقل من مليار سنة حتى وأبعد نحن ننظر الى الوراء في الوقت المناسب.

المذكورة أعلاه يمثل هابل المتطرفة عمق الميدان (XDF) ، أعمق صورة من الكون البعيد. في هذه الصورة من آلاف المجرات التي هي على مسافة كبيرة من الولايات المتحدة و من بعضها البعض. ولكن ما لن ترى المعتاد الرأي هو أن كل مجرة تحتوي المرتبطة به طائفة في سحابة الغاز يمتص ضوء بطول موجي معين اعتمادا على فيزياء الذرة. كما أن توسع الكون الأطوال الموجية امتدت حتى المجرات البعيدة تبدو أكثر احمرارا من نحن حقا. هذا الفيزياء يسمح لنا لتحديد المسافة إليها ، وعندما نحدد المسافة من أكثر المجرات البعيدة جدا من الشباب الصغيرة.

بالإضافة إلى المجرات فإننا نتوقع أن تجد هناك النجم الأول ثم سوى الغاز محايد, لأن الكون لم يكن لديك ما يكفي من الوقت لرمي الأشياء نسبيا كثيفة شرط تكوين النجوم. منذ ملايين السنين الإشعاع في الكون كان ساخنا جدا ذرات محايدة لا شكل و الفوتونات بشكل مستمر كذاب قبالة الجسيمات المشحونة. عندما شكلنا ذرات محايدة, ضوء تدفقت في خط مستقيم إلى الأبد ، لا تخضع إلى أي شيء ولكن توسع الكون. اكتشاف هذا الشفق — الخلفية الكونية الميكروويف أكثر من 50 سنة كان التأكيد النهائي من الانفجار الكبير.

أين نحن الآن, نستطيع أن نرى في أي اتجاه علينا أن نختار ، و أن نرى نفس تتكشف الكونية القصة. اليوم ، بعد 13.8 مليار سنة بعد الانفجار الكبير ، لدينا النجوم والمجرات في شكلها الحالي. سابقا galaxy كان أصغر, زرقة, الأصغر سنا والأقل نموا. قبلهم كان النجم الأول و قبل ذلك — مجرد ذرات محايدة. محايد الذرات المتأينة البلازما ، وقبل أن — فضفاضة البروتونات والنيوترونات ، عفوية خلق من المادة والمادة المضادة ، الكواركات و gluons كل جزيئات غير مستقرة في النموذج القياسي ، وأخيرا لحظة الانفجار الكبير نفسه. الى مزيد من البحث في الفضاء ثم ننظر إلى أبعد إلى الوراء في الوقت المناسب.

على الرغم من أنه يعرف لدينا الكون — النظرية حدود الانفجار الكبير ، الواقعة في 46,1 سنة ضوئية من نظامنا الحالي الموقف الحقيقي الحدود من الفضاء. بدلا من ذلك لدينا الحدود في الوقت المناسب تماما ، هناك حدود لما يمكننا أن نرى لأن سرعة الضوء سمح المعلومات لنقل فقط أن المسافة 13.8 مليار سنة. هذه المسافة أكثر من 13.8 مليار سنة ضوئية لأن النسيج قد توسع الكون (وتستمر في التوسع) ، ولكن لا تزال محدودة. ولكن ماذا عن ما جاء قبل الانفجار الكبير ؟ ما كنت انظر إذا كان على نحو ما بدا في جزء صغير من الثانية قبل أن الكون كان في ذروة أعلى من الطاقة, ساخنة وكثيفة, كامل المادة و المادة المضادة الإشعاع ؟

هل ترى أن هناك حالة من التضخم الكوني: عندما توسع الكون بسرعة جدا و كان يهيمن على الطاقة الكامنة في الفضاء. الفضاء توسيع أضعافا مضاعفة في هذا الوقت ، عندما امتدت مسطحة ، عندما كان في كل مكان نفس الخصائص عند التقلبات الكمومية المجالات الكامنة في الفضاء ، عمت الكون كله. عندما التضخم انتهت الساخنة الانفجار الكبير يملأ الكون مع المادة والإشعاع ، مما أدى إلى جزء من الكون — الكون — الذي نراه اليوم. 13.8 مليار سنة في وقت لاحق نحن هنا.

ولكن من الجدير بالذكر أنه لا يوجد شيء خاص حول المكان أو المساحة أو الوقت. حقيقة أننا يمكن أن نرى حوالي 46 مليار سنة ، لا تجعل الحدود أو وضع شيء خاص; انها مجرد حدود لما يمكننا أن نرى ، في حد ذاته.إذا نحن يمكن أن تجعل بطريقة ما "لقطة" من الكون كله ، بعد ملاحظتها ، كنا نرى كل نفس هذا الكون. نحن نرى كبيرة الشبكة الكونية والمجرات, مجموعات, خيوط فراغات الفضاء أبعد صغيرة نسبيا المنطقة التي يمكن أن نرى. أي المراقب في أي مجال من شأنه أن ترى بالضبط نفس الكون الذي نحن عليه.

الأجزاء الفردية سوف تختلف بالطبع. هناك نظام الطاقة الشمسية, المجرة, المجموعة المحلية. لكن الكون في حد ذاته ليس محدود في نطاقه ؛ تقتصر فقط يمكن ملاحظتها. أن الحدود في الوقت الانفجار الكبير تفصلنا عن بقية. يمكننا الاقتراب من هذه الحدود فقط مع استخدام التلسكوبات (التي تستطيع أن ترى في الكون المبكر) و النظرية. حتى يمكننا معرفة حول كيفية الحصول على الإبحار في تيار من الوقت ، سيكون لدينا فقط نهج طريقة لرؤية حافة الكون. ولكن الفضاء اللانهائي.