Това е един от най-завладяващите въпроси, които бихте могли да зададете, и човечеството си го задава от началото на времето: Какво има отвъд познатите граници? Какво има отвъд ръба на нашите карти? Крайната версия на този въпрос е какво се крие извън границите на Вселената?
Отговорът: добре, сложно е.
За да отговорим на въпроса какво има извън Вселената, първо трябва да уточним какво точно имаме предвид под „вселена“. Ако приемете, че това означава буквално всички неща, които биха могли да съществуват в цялото пространство и време, тогава не може да има нищо извън Вселената. Дори ако си представите, че Вселената има някакъв краен размер и си представите нещо извън него, тогава всичко, което е отвън, също трябва да бъде включено във Вселената.
Дори ако вселената е безформена, безименна празнота от абсолютно нищо, това все пак е нещо и се брои в списъка на „всички неща“ – и следователно, по дефиниция е част от Вселената.
Подозрително малко вероятно е нашата Вселена да съществува – освен ако не е една от многото
Ако Вселената е безкрайна, всъщност не е нужно да се тревожите за тази главоблъсканица. Вселената, тъй като е всичко, което съществува, е безкрайно голяма и няма граници, така че няма външна страна, за която дори да говорим.
О, разбира се, има външна част от нашата наблюдавана част от Вселената. Космосът е толкова стар и светлината пътува толкова бързо. И така, в историята на Вселената не сме получавали светлина от всяка отделна галактика. Ширината на наблюдаваната Вселена е около 90 милиарда светлинни години. И вероятно отвъд тази граница има куп други произволни звезди и галактики.
Но след това? Трудно е да се каже.
Космолозите не са сигурни дали Вселената е безкрайно голяма, или просто изключително голяма. За да измерят Вселената, астрономите разглеждат нейната кривина. Геометричната крива в големи мащаби на Вселената ни разказва за нейната цялостна форма. Ако Вселената е идеално геометрично плоска, тогава тя може да бъде безкрайна. Ако е извита, като повърхността на Земята, тогава има краен обем.
Настоящите наблюдения и измервания на кривината на Вселената показват, че тя е почти идеално плоска. Може би си мислите, че това означава, че Вселената е безкрайна. Но не е толкова просто. Дори в случай на плоска Вселена Космосът не трябва да бъде безкрайно голям. Вземете например повърхността на цилиндър. Той е геометрично плосък, тъй като успоредните линии, начертани върху повърхността, остават успоредни (това е едно от определенията за „плоскост“) и въпреки това има краен размер. Същото може да е вярно и за Вселената: тя може да бъде напълно плоска, но затворена в себе си.
Ключът към мистерията на Вселената: космическа аномалия изненада учените
Но дори Вселената да е ограничена, това не означава непременно, че има край или външна страна. Възможно е нашата триизмерна Вселена да е вградена в някаква по-голяма, многоизмерна конструкция. Това отговаря и наистина е част от някои екзотични модели на физиката. Но в момента няма начин да тестваме това.
И знам, че това предизвиква изключително главоболие, но дори вселената да има краен обем, не е необходимо да бъде вградена.
Когато си представяте Вселената, може да си представите гигантска топка, пълна със звезди, галактики и всякакви интересни астрофизични обекти. Може да си представите как изглежда отвън, сякаш астронавт гледа Земята от спокойна орбита отгоре.
Но Вселената не се нуждае от тази външна перспектива, за да съществува. Вселената просто е. Когато си представяте Вселената като топка, носеща се в средата на нищото, вие си правите умствен трик, който математиката не изисква.
Разбира се, звучи невъзможно да има крайна Вселена, извън която да няма нищо. И дори не „нищо“ в смисъла на празнота – напълно математически недефинирана. Всъщност въпросът „Какво има извън Вселената?“ е като да попитате „Какъв звук издава лилавият цвят?“. Това е безсмислен въпрос, защото се опитвате да комбинирате две несвързани понятия.
Много е възможно нашата Вселена наистина да има „отвъд“. Но отново това не трябва да е така. Няма нищо в математиката, което да описва Вселената, което да изисква външност.
Ако всичко това звучи сложно и объркващо, не се притеснявайте. Целият смисъл на разработването на сложна математика е да имаме инструменти, които ни дават способността да се борим с концепции отвъд това, което можем да си представим. И това е една от силните страни на съвременната космология: тя ни позволява да изучаваме невъобразимото.
Авторът на тази статия – Пол М. Сътър – е астрофизик в Университета Стоуни Брук и Flatiron Institute, водещ на Ask a Spaceman и Space Radio и автор на „Как да умреш в Космоса“.
