Чи стоїть наш Всесвіт на місці? Вивчення ключової теорії Ейнштейна через космічний “інь-ян”
Чи існує така річ, як абсолютний рух? Сучасна наука, представлена теорією відносності Ейнштейна, стверджує, що ні. Адже для абсолютного руху необхідне існування єдиної системи координат — або загальної точки відліку, — яку всі спостерігачі могли б визнати нерухомою. Такої системи координат не існує.
Але сучасна наука знайшла спосіб спостерігати систему координат усього видимого Всесвіту. Якщо можна знайти систему координат, у якій видимий Всесвіт стаціонарний, то чи не є вона “правильною”? Яка істина, що стоїть за цим, і чи спростовує вона теорію Ейнштейна? І як у цьому випадку діє символ інь-ян?
Теорія відносності Ейнштейна містить безліч суперечливих тверджень, але ці твердження є наслідком одного фундаментального припущення: будь-яка людина має повне право вважати, що вона є єдиною, нерухомою річчю у всьому Всесвіті. Це твердження можна назвати “принципом космічного егоїста”. По суті, ви — єдиний, навколо якого обертається весь Всесвіт.
Якщо ви стоїте на залізничній платформі та спостерігаєте за поїздом, який проноситься повз, ви можете сказати, що поїзд рухається. Однак людина, що сидить у поїзді, з таким же правом може стверджувати, що вона нерухома на своєму місці, а рухаються ті нещасні душі на платформі. Ба більше, такі міркування, як обертання й орбіта Землі або будь-який астрономічний рух, не мають значення. Відносність побудована на ідеї, що рух завжди можна визначити як відносний щодо самого себе; власне, звідси й назва.
Однак Всесвіт — це щось особливе. Зрештою, слово “Всесвіт” означає “все”. Тож, якщо вчені зможуть знайти систему координат, у якій Всесвіт перебуває у стані спокою, то можна буде стверджувати, що ця система координат є особливою.
Якщо ви стоїте на залізничній платформі та спостерігаєте за поїздом, який проноситься повз, ви можете сказати, що поїзд рухається. Однак людина, що сидить у поїзді, з таким же правом може стверджувати, що вона нерухома на своєму місці, а рухаються ті нещасні душі на платформі. Ба більше, такі міркування, як обертання й орбіта Землі або будь-який астрономічний рух, не мають значення. Відносність побудована на ідеї, що рух завжди можна визначити як відносний щодо самого себе; власне, звідси й назва.
Однак Всесвіт — це щось особливе. Зрештою, слово “Всесвіт” означає “все”. Тож, якщо вчені зможуть знайти систему координат, у якій Всесвіт перебуває у стані спокою, то можна буде стверджувати, що ця система координат є особливою.
Це зображення космічного мікрохвильового фону показує рух Землі порівняно з рештою Всесвіту. Червоні частини трохи гарячіші, а сині частини трохи холодніші.
Це “майже однакова” дуже важливо, тому що ще в 1971 році дослідники зрозуміли, що можуть бачити крихітні відмінності в температурі. Якщо вони дивилися в бік сузір’я Лева, то бачили, що Всесвіт у цьому напрямку трохи гарячіший (на 0,004 ºC). І навпаки, коли вони дивилися в протилежному напрямку, у бік сузір’я Водолія, Всесвіт був холоднішим на ту саму величину. Коли дослідники перенесли цю різницю температур із тривимірного неба на двовимірну карту, результат вийшов схожим на гігантський космічний символ інь-ян.
Ця різниця вельми разюча, але ще більш разюче те, що вона означає. Це результат руху Землі порівняно з видимим Всесвітом. Подібно до того, як змінюється висота свистка поїзда, коли він проноситься повз людину, що стоїть біля колії, сприйняття світла також залежить від руху. Якщо ви рухаєтеся до далекої зірки, вона здаватиметься трохи блакитнішою (гарячішою), ніж якби ви були нерухомі щодо зірки. Точно так само, якщо ви віддаляєтеся від зірки, вона здаватиметься трохи червонішою (холоднішою) через відносний рух.
З огляду на це вчені змогли визначити, що Земля рухається зі швидкістю трохи менше ніж 370 км/с порівняно з вогняною кулею, яка була Великим вибухом. Ця швидкість об’єднує всі рухи Сонця, від його швидкості руху по орбіті Чумацького Шляху до швидкості Чумацького Шляху порівняно з іншими галактиками.
Природна система координат?
Саме тут часто вступають скептики теорії відносності. Вони вказують на реліктове випромінювання як на природну систему координат. Справді, у цьому твердженні є певний сенс. Середнє значення видимого Всесвіту справді є привабливою системою координат. Однак вона не є абсолютною.
Почнемо з того, що видимий Всесвіт — це не весь Всесвіт — це просто частина Всесвіту, яку ми можемо бачити. Та частина, яку ми бачимо, складається з тих місць, які знаходяться досить близько, щоб світло, створене Великим Вибухом, встигло досягти нас. Наразі видимий Всесвіт являє собою сферу діаметром 92 мільярди світлових років із центром на Землі. Дослідники вважають, що об’єм усього Всесвіту щонайменше у 125 мільйонів разів більший, ніж видимий нами Всесвіт.
Подібно до того, як Земля рухається відносно Сонця, а Сонце — відносно Чумацького Шляху, можливо — і більше того, імовірно — що видима частина Всесвіту має деякий рух по відношенню до всього Всесвіту. Таким чином, видимий Всесвіт у жодному разі не є абсолютною системою координат.
І навіть якби видимий Всесвіт був нерухомим порівняно з усім Всесвітом, припущення Ейнштейна про відносний рух усе одно залишається чинним. Жодна система координат не є особливою. Ви, як і раніше, можете з повною підставою стверджувати, що, коли ви займаєтеся своїми повсякденними справами — п’єте каву, йдете на роботу або робите післяобідню пробіжку, — ви нерухомі, а Всесвіт рухається навколо вас.
Тому, попри те, що астрономам вдалося за допомогою радіотелескопів визначити, як рухається Земля порівняно з усім видимим Всесвітом, теорія відносності Ейнштейна залишається чинною.
*****************
Шановні добродії, дорогі українці, долучайтесь до допомоги ЗСУ. За ваші кошти БФ “Полонія” придбає для наших ЗСУ автомобілі та іншу необхідну техніку і матеріали. Вся інформація про використання Ваших коштів буде публікуватись на сайті fenixslovo.com:
Одержувач: БЛАГОДІЙНА ОРГАНІЗАЦІЯ “БЛАГОДІЙНИЙ ФОНД “ПОЛОНІЯ”
Код Одержувача: 45182991
Банк Одержувача: АТ «ОТП БАНК» в м. Київ
МФО 300528
Рахунок № UA743005280000026000000034874
Для допомоги ЗСУ.
