Matematické Fórum

↑ Laik:

Četl jsem kdysi docela elegantní analogii k rozpínání vesmíru ve dvojrozměrném prostoru, tedy na ploše. Představ si nafukovací balonek, na který fixem nakreslíš zhruba rovnoměrně tečky - ty budou představovat hvězdy. A teď ten balonek budeš nafukovat. Všechny tečky se začnou od sebe vzdalovat, jak se bude balonek zvětšovat. Těžko ale můžeme hovořit o nějakém centru rozpínání. Všechny hvězdy se od sebe rozpínají, protože se rozpíná samotný prostor.

↑ Laik:

Já neříkám, že vesmír je koule, ale v principu rozpínání vesmíru odpovídá zvětšování plochy balonu. Představ si, že jsi dvourozměrná bytost žíjíci na ploše balonu. Nemáš ani potuchy, že existuje nějaky střed rozpínání, protože ten leží mimo balonovou plochu (střed balonu). Stejně je to podle mě i ve skutečnosti, akorát o dimenzi výš. Bohužel povznést se do čtyřrozměrného prostoru a podívat se, jak to vlastně je, dost dobře nejde :-)

↑ Laik:

Padl tady poměrně podivný termín a to "úhel rozpínání". Pokud takovouto hodnotu budeme měřit tak, jak jsi popsal, tak ze všech bodů vesmíru bys zjistil, že střed rozpínání jsi ty sám. Není k tomu potřeba dodávat vesmíru křivost přes čtyřdimenzionální kouli nebo hyperboloid. Představ si čtverečkovou síť. Abychom se povýšili na 3D, tak si od ní představ podobnou krychličkovou síť. Nemusí to být ani tak krychličky, ale dejme tomu množina bodů v prostoru pospojovaných úsečkami (informatici by řekli graf). Teď si představ, že každé úsečce dáš vlastnost rozpínání. Bude se rozpínat rychlostí úměrné její délce. Při troše představivosti lze dospět k závěru, že při tomto rozpínání budou jednotlivé sítě v různých časech shodné (rozšiřují se, ale všechny rozměry budou stále ve stejném poměru). Rychlost, jak je známo, se musí vždy vztahovat k nějakému pozorovateli. A pokud řeknu poměrně triviální tvrzení, že každý pozorovatel je vůči sám sobě v klidu, pak není těžké přijít na to, že z každého bodu bude směr vzdalování okolních hvězd protínat vždy samotného pozorovatele.

Uvedl jsem příklad velmi jednoduchého ničím nekomplikovaného rozpínání a i na něm je vidět, že hledat jeho střed nemá dobrý smysl. Rozpínání už našeho konkrétního vesmíru však není daleko od tohoto modelu, který jsem použil. Je to jenom trochu zkopmlkované tím, že je prostor navíc celý pokřivený. Například množina bodů vzdálených R nemá povrch přesně 4*pi*R^2, neboť je tam prostor více roztáhlý. Fakt, že vesmírem vládne něco jako záporná kosmologické konstanta má za vliv deformaci celého časoprostoru, což se v časově projeví jako nám známé rozpínání a prostorově že je prostor pokřivený (oproti rozpínání poměrně dost komplikovaná záležitost na představivost). Důvod proč to říkám je, aby se nepletly pojmy rozpínání vesmíru (vzdalování těles podle hubblovy konstanty) a zakřivení vesmíru (hyperbolický čtyřrozměrý model vesmíru).