< Return to Video

Radius of Observable Universe

  • 0:00 - 0:00
    Най-доброто сегашно предположение
    за това кога е станал Големия взрив –
  • 0:06 - 0:09
    пак казвам, не съм голям фен
    на този термин, защото предполага
  • 0:09 - 0:13
    някаква експлозия, но всъщност става
    дума за разширение на пространството
  • 0:13 - 0:16
    – когато eдинният космос
    е започнал да се разширява.
  • 0:16 - 0:19
    Най-доброто ни предположение
    относно кога това се е случило
  • 0:19 - 0:25
    е преди 13,7 милиарда години.
    И макар че сме свикнали
  • 0:25 - 0:31
    да говорим в милиарди, особено
    що се отнася до пари и така нататък,
  • 0:31 - 0:33
    това е невероятно
    много време.
  • 0:33 - 0:35
    Звучи като нещо лесно за осмисляне,
    но не е.
  • 0:35 - 0:38
    В бъдещи видеа ще поговоря
  • 0:38 - 0:40
    за времевите скали, за да можеш да прецениш
  • 0:40 - 0:43
    колко много или да оцениш колко
  • 0:43 - 0:47
    непонятно дълго време
    са 13,7 милиарда години.
  • 0:47 - 0:52
    Искам да подчертая, че това е
    най-доброто ни предположение за момента.
  • 0:52 - 0:54
    Дори в рамките на моя живот,
  • 0:54 - 0:56
    дори в моето положение на знаещ за Големия взрив
  • 0:56 - 0:59
    винаги съм следял какво е най-доброто предположение,
  • 0:59 - 1:00
    защото се променя, така че подозирам,
  • 1:00 - 1:03
    че в бъдещето това число ще стане по-точно,
  • 1:03 - 1:05
    но може и все още да се движи.
  • 1:05 - 1:08
    Това обаче е най-точното засега.
  • 1:08 - 1:14
    Сега искам да помислим какво ни казва
    за размера на наблюдаемата Вселена.
  • 1:17 - 1:25
    Ако това разширение е започнало
    преди 13,7 милиарда години,
  • 1:25 - 1:28
    а всичко, което познаваме
    в нашата тримерна вселена,
  • 1:28 - 1:30
    е било в една точка,
  • 1:30 - 1:34
    най-дългото време, което един фотон
    е трябвало да пропътува,
  • 1:34 - 1:35
    за да ни достигне чак сега...
  • 1:35 - 1:38
    Окото ни е....
  • 1:38 - 1:40
    Да кажем, че окото ми е тук.
  • 1:40 - 1:43
    Това са миглите ми.
  • 1:43 - 1:44
    Фотон навлиза в окото ми,
  • 1:44 - 1:48
    или пък едва сега достига
  • 1:48 - 1:50
    лещата на някой телескоп.
  • 1:50 - 1:54
    Най-дългото време,
    за което може да е пътувал,
  • 1:54 - 1:56
    е 13,7 милиарда години.
  • 2:07 - 2:09
    Докато гледахме онази схема на
  • 2:09 - 2:13
    наблюдаемата Вселена преди, мисля,
    две или три видеа,
  • 2:13 - 2:15
    нарисувах кръг.
  • 2:15 - 2:18
    Беше този кръг.
  • 2:18 - 2:22
    Когато наблюдаваме светлина
    от далечни обекти,
  • 2:22 - 2:24
    тази светлина ни достига
  • 2:24 - 2:26
    в сегашното ни положение.
  • 2:26 - 2:29
    Това, предполагам, е къде в тази схема
    е бил далечният обект,
  • 2:29 - 2:33
    но светлината от него
    едва сега ни достига.
  • 2:33 - 2:39
    Отнело ѝ е 13,7 милиарда години
    да ни стигне.
  • 2:40 - 2:43
    13,7 милиарда години.
  • 2:43 - 2:45
    Нещо, което се притеснявам да направя,
  • 2:45 - 2:48
    защото става въпрос за огромни разстояния
  • 2:48 - 2:52
    и времеви мащаби, по време на които
  • 2:52 - 2:55
    самото пространство се разширява,
  • 2:55 - 3:01
    е да докажа, че този обект
    не може да се приеме, че е тук.
  • 3:01 - 3:03
    Това не е непременно –
  • 3:03 - 3:05
    ще направя "Не"
    с главни букви –
  • 3:05 - 3:14
    на 13,7 милиарда светлинни години
    разстояние.
  • 3:14 - 3:16
    При по-малки времеви мащаби
  • 3:16 - 3:18
    или по-малки разстояния,
  • 3:18 - 3:20
    може и така да се каже.
  • 3:20 - 3:22
    Разширяването на Вселената
  • 3:22 - 3:24
    няма много да повлияе върху нещата.
  • 3:24 - 3:27
    Нека го разясня още повече.
  • 3:27 - 3:29
    Досега говорих за обект,
  • 3:29 - 3:32
    но може да става дума и за координата в космоса.
  • 3:32 - 3:34
    Тази точка – всъщност, трябва да е
  • 3:34 - 3:36
    "времепространствена координата,"
  • 3:36 - 3:38
    защото я наблюдаваме в даден момент –
  • 3:38 - 3:43
    тази координата
    не е на 13,7 милиарда светлинни години
  • 3:43 - 3:45
    от нашето сегашно положение.
  • 3:45 - 3:46
    Има смисъл да се премисли.
  • 3:46 - 3:48
    Замисли се.
  • 3:48 - 3:52
    Онази светлина е била излъчена
    преди 13,7 милиарда години.
  • 3:52 - 3:56
    Когато това е станало, ние сме били
    много по-близо до онази точка.
  • 3:56 - 3:58
    Тази координата е била по-близо до другата.
  • 3:58 - 3:59
    Нашата позиция в космоса
  • 3:59 - 4:01
    е била много по-близко до онази точка.
  • 4:01 - 4:06
    Друго нещо за осмисляне – нека го начертая.
  • 4:06 - 4:12
    Нека се върнем към момента 300 000 години
  • 4:12 - 4:17
    след първоначалната експанзия
    на онази сингулярност.
  • 4:17 - 4:23
    Тоест Вселената е на едва
    300 000 години.
  • 4:23 - 4:26
    Това е приблизително
    300 000 години.
  • 4:27 - 4:32
    Толкова е дълъг нейният
    предполагам, може да се каже, "живот".
  • 4:32 - 4:34
    Да приемем, че в онзи момент – това е
  • 4:34 - 4:37
    преди нещата да са се разграничили
  • 4:37 - 4:39
    по някакви важни показатели.
  • 4:39 - 4:44
    Ще поговорим повече за това,
    когато стигнем до реликтовото излъчване,
  • 4:44 - 4:45
    но в онзи момент Вселената
  • 4:45 - 4:48
    е била една едва ли не еднородна,
  • 4:48 - 4:51
    нагорещена до бяло водородна плазма.
  • 4:51 - 4:56
    Излъчвала е микровълнова радиация,
    която ще си обясним в бъдещо видео.
  • 4:56 - 5:00
    Да помислим сега само за две точки
    в тази ранна Вселена.
  • 5:00 - 5:03
    Да кажем, че в нея има тази точка,
  • 5:03 - 5:05
    както и координатите,
  • 5:05 - 5:08
    на които се намираме ние в момента.
  • 5:10 - 5:13
    Няма да го центрирам.
  • 5:13 - 5:15
    Мисля, че по-лесно се визуализира,
  • 5:15 - 5:16
    ако не е в центъра.
  • 5:16 - 5:18
    Нека приемем, че
    в ранните дни на Вселената,
  • 5:18 - 5:21
    ако можеше да се сдобиеш мигновено
  • 5:21 - 5:23
    с някакви линийки,
  • 5:23 - 5:26
    щеше да измериш разстоянието
  • 5:27 - 5:31
    да е 30 милиона светлинни години.
  • 5:35 - 5:38
    Да кажем, че в тази точка,
  • 5:38 - 5:43
    обектът в пурпурно излъчва фотон.
  • 5:43 - 5:46
    Може да е бил в микровълновата област
  • 5:46 - 5:48
    и ще видим и потвърдим,
    че това наистина е така.
  • 5:48 - 5:50
    Излъчва фотон.
  • 5:50 - 5:52
    Той се движи със
    скоростта на светлината.
  • 5:52 - 5:53
    Той е светлина.
  • 5:53 - 5:55
    И този фотон си казва:
  • 5:55 - 5:57
    "Имам да измина само 30 милиона
    светлинни години.
  • 5:57 - 6:00
    Не е толкова много, ще стигна
    след 30 милиона години."
  • 6:00 - 6:03
    Ще бъда внимателен.
  • 6:03 - 6:05
    Сметките са доста по-сложни от това тук,
  • 6:05 - 6:07
    но искам само да придобиеш представа
    относно случващото се.
  • 6:07 - 6:10
    Да кажем, че фотонът си казва:
  • 6:10 - 6:14
    "Би трябвало след 10 милиона години
  • 6:14 - 6:18
    да съм някъде в тази координата,
  • 6:18 - 6:21
    на една трета от цялото разстояние."
  • 6:21 - 6:26
    Какво обаче се случва през тези
    10 милиона години?
  • 6:26 - 6:30
    Случва се така, че
    Вселената се е разширила.
  • 6:30 - 6:33
    При това може би доста.
  • 6:33 - 6:35
    Нека нарисувам уголемилата се Вселена.
  • 6:35 - 6:38
    След 10 милиона години
  • 6:38 - 6:41
    тя може би ще изглежда така.
  • 6:41 - 6:43
    Всъщност може дори по-голяма да е.
  • 6:43 - 6:45
    Нека го нарисувам така.
  • 6:45 - 6:47
    След 10 милиона години
  • 6:47 - 6:49
    Вселената може да се е разширила с доста.
  • 6:49 - 6:53
    Това са 10 милиона години
    напред в бъдещето.
  • 6:53 - 6:57
    И все пак, в космологични мащаби,
  • 6:57 - 7:00
    това пак е "детството" на Вселената,
  • 7:00 - 7:03
    която е на около 13,7 милиарда години.
  • 7:03 - 7:07
    Да приемем, че минават 10 милиона години.
  • 7:07 - 7:09
    Вселената се е разширила.
  • 7:09 - 7:12
    Сегашната ни координата
  • 7:12 - 7:15
    вече се намира чак там.
  • 7:15 - 7:19
    Точката, от която първоначално
  • 7:19 - 7:21
    е излъчен фотонът,
  • 7:21 - 7:24
    вече се намира тук.
  • 7:24 - 7:28
    Фотонът си е казал: "Ок, след
    10 милиона години ще съм вече там."
  • 7:28 - 7:31
    Работя с доста приближение и сдържано –
  • 7:31 - 7:33
    искам просто да ти дам представа.
  • 7:33 - 7:36
    Тази точка, в която фотонът
  • 7:36 - 7:37
    се озовава след 10 милиона години,
  • 7:37 - 7:38
    е някъде тук.
  • 7:38 - 7:40
    Вселената се е разширила.
  • 7:40 - 7:43
    Всички точки са се отдалечили
    едни от други.
  • 7:43 - 7:44
    Какво е станало?
  • 7:44 - 7:45
    Вселената се е уголемила.
  • 7:45 - 7:49
    Досега разстоянието беше
    30 милиона светлинни години,
  • 7:49 - 7:53
    а вече е....
    Измислям си приблизителни числа,
  • 7:53 - 7:56
    това наистина е само
    за да придобиеш представа
  • 7:56 - 8:03
    за причините... да придобиеш усещане
    за случващото се.
  • 8:03 - 8:06
    Разстоянието вече не е 30 милиона светлинни години.
  • 8:06 - 8:10
    Може да е 100 милиона.
  • 8:10 - 8:15
    Нека вече е 100 милиона светлинни години.
  • 8:15 - 8:18
    Вселената се разширява.
  • 8:18 - 8:21
    Космосът се разпростира.
  • 8:21 - 8:23
    Можеш да си го представиш като трамплин
  • 8:23 - 8:25
    или изтъняващата повърхност
    на надуваем балон.
  • 8:25 - 8:29
    Тази точка, в която се намира светлината
    след 10 милиона години,
  • 8:29 - 8:31
    е достигната след 10 милиона години
    пътуване,
  • 8:31 - 8:34
    но изминатото разстояние е много повече.
  • 8:34 - 8:39
    То може да е нещо от сорта
  • 8:39 - 8:43
    на 30 милиона светлинни години.
  • 8:43 - 8:44
    Сметките ми не са точни.
  • 8:44 - 8:47
    Не съм задълбавал толкова.
  • 8:47 - 8:50
    Така, светлината е изминала
    30 милиона светлинни години.
  • 8:50 - 8:54
    Всъщност дори не би трябвало
    да го определям в същите пропорции,
  • 8:54 - 8:57
    защото изминатото разстояние
    и онова, което предстои,
  • 8:57 - 8:59
    няма да е изцяло линеарно
    заради разтягането.
  • 8:59 - 9:02
    Поне така, както си го представям,
  • 9:02 - 9:03
    не би трябвало да бъде.
  • 9:03 - 9:06
    Няма обаче да го казвам като
    свършен факт.
  • 9:06 - 9:08
    Може би разстоянието, което е изминала,
  • 9:08 - 9:14
    е 20 милиона години,
  • 9:14 - 9:18
    защото всеки път, когато се е движила,
  • 9:18 - 9:23
    изминатото пространство се е разтегляло.
  • 9:23 - 9:27
    Затова, макар да е пътувала
    само 10 милиона години,
  • 9:27 - 9:30
    изминатото разстояние вече не е само
  • 9:30 - 9:32
    10 милиона светлинни години.
  • 9:32 - 9:34
    Разтеглило се е до 20 милиона светлинни години.
  • 9:34 - 9:36
    Оставащото разстояние
  • 9:36 - 9:38
    също не е само
    20 милиона светлинни години.
  • 9:38 - 9:41
    Вече може да е
    80 милиона светлинни години.
  • 9:42 - 9:44
    Сега е 80 милиона светлинни години.
  • 9:44 - 9:47
    Така че този фотон може да се ядоса.
  • 9:47 - 9:49
    Оптимистичната гледна точка е:
  • 9:49 - 9:52
    "Еха! Успях да измина
    20 милиона светлинни години
  • 9:52 - 9:54
    само в рамките на 10 милиона години.
  • 9:54 - 9:56
    Сякаш пътувам по-бързо
    от скоростта на светлината."
  • 9:56 - 10:01
    Реално погледнато не е така,
    защото самите точки са се разредили.
  • 10:01 - 10:05
    Координатите се разреждат. Тоест фотонът
    се движи със скоростта на светлината,
  • 10:05 - 10:08
    но разстоянието, изминато
    за 10 милиона години,
  • 10:08 - 10:11
    е повече от 10 милиона светлинни години.
  • 10:11 - 10:13
    То е 20 милиона светлинни години.
  • 10:13 - 10:16
    Скорост и време не могат да се умножават
  • 10:16 - 10:17
    при тези космологични мащаби.
  • 10:17 - 10:20
    Особено при положение че самите точки
  • 10:20 - 10:25
    се отдалечават една от друга.
  • 10:25 - 10:29
    Сигурно обаче се досещаш накъде бия.
  • 10:29 - 10:30
    Този фотон си казва:
  • 10:30 - 10:36
    "Е, след още 40 милиона години
  • 10:36 - 10:40
    може и да стигна дотук".
  • 10:40 - 10:43
    Обаче през следващите
    40 милиона години
  • 10:43 - 10:48
    той може да стигне дотук,
  • 10:48 - 10:50
    защото това са
    80 милиона светлинни години.
  • 10:50 - 10:54
    Но нещата са такива, че
    след 40 милиона години...
  • 10:54 - 10:56
    тоест още толкова минават....
  • 10:56 - 11:00
    се оказва, че Вселената се е разширила
    още повече.
  • 11:00 - 11:02
    Няма даже да рисувам целия балон,
  • 11:02 - 11:04
    но мястото, откъдето е излъчен фотонът,
  • 11:04 - 11:07
    може да се намира някъде тук,
  • 11:07 - 11:12
    а нашето сегашно положение да е тук;
  • 11:12 - 11:17
    там, където е била светлината
    след 10 милиона години пътуване,
  • 11:17 - 11:18
    е вече тук;
  • 11:18 - 11:23
    а след още 40 милиона години
  • 11:23 - 11:26
    може да се намира някъде тук.
  • 11:26 - 11:31
    Тоест разстоянието между тези две точки:
  • 11:31 - 11:34
    10-те милиона светлинни години,
  • 11:34 - 11:36
    които станаха на
    20 милиона светлинни години,
  • 11:36 - 11:39
    може вече да е някъде – не знам,
  • 11:39 - 11:43
    един милиард светлинни години.
  • 11:43 - 11:45
    Може би и това разстояние тук –
  • 11:45 - 11:47
    измислям си числата –
  • 11:47 - 11:50
    е твърде голямо, за да е точката там.
  • 11:50 - 11:53
    Може би това са 100 милиона светлинни години.
  • 11:55 - 12:00
    Това разстояние може вече да е
  • 12:00 - 12:02
    500 милиона светлинни години.
  • 12:02 - 12:04
    Може и цялото разстояние
    между тези две точки
  • 12:04 - 12:06
    да е един милиард светлинни години.
  • 12:06 - 12:09
    Разбираш защо фотонът би се раздразнил.
  • 12:09 - 12:12
    Докато изминава повече разстояние,
    поглежда назад и си казва:
  • 12:12 - 12:16
    "Еха, само за 50 милиона години
    покрих 600 милиона светлинни години.
  • 12:16 - 12:17
    Това е доста."
  • 12:17 - 12:20
    Изнервен е обаче, защото онова,
    което трябваше да измине
  • 12:20 - 12:23
    – 30 милиона светлинни години –
  • 12:23 - 12:25
    продължава да се разтегля,
  • 12:25 - 12:27
    защото самият космос се разтегля.
  • 12:27 - 12:30
    Да се върна към началната идея –
  • 12:30 - 12:36
    реално този фотон,
    който едва сега ни достига
  • 12:36 - 12:42
    и е пътувал, да кажем,
    13,4 милиарда години...
  • 12:42 - 12:47
    едва сега стига. Нека превъртя напред
    13,4 милиарда години
  • 12:47 - 12:50
    от онзи момент до сега.
  • 12:50 - 12:55
    Ако начертая видимата Вселена тук,
  • 12:55 - 13:00
    тази точка ще е там,
    откъдето е била излъчена.
  • 13:00 - 13:05
    Ние се намираме точно тук.
  • 13:05 - 13:07
    Нека изясня нещо.
  • 13:07 - 13:11
    Ако ще чертая цялата видима Вселена,
    то центърът трябва да е там, където сме ние,
  • 13:11 - 13:14
    защото, освен ако нещата
    не са много изчанчени –
  • 13:14 - 13:17
    можем да наблюдаваме на
    еднакво разстояние във всички посоки.
  • 13:17 - 13:20
    Така че може би трябва
    ние да сме в центъра.
  • 13:20 - 13:24
    Това е цялата видима Вселена.
    Фотонът е бил излъчен оттук
  • 13:24 - 13:30
    преди 13,4 милиарда години,
    или 300 000 години след Големия взрив.
  • 13:30 - 13:32
    Достига ни едва сега.
  • 13:34 - 13:45
    Фотонът е пътувал 13,7 милиарда години,
  • 13:46 - 13:53
    но спънката е, че този обект,
    поради отдалечаването ни един от друг,
  • 13:53 - 13:56
    вече е, поне според най-добрите ни предположения,
  • 13:57 - 14:07
    на 46 милиарда светлинни години разстояние от нас.
  • 14:08 - 14:10
    Искам да е ясно:
  • 14:10 - 14:13
    той едва сега е на 46
    милиарда светлинни години разстояние.
  • 14:13 - 14:16
    Когато използваме само светлина,
    за да го наблюдаваме,
  • 14:16 - 14:21
    изглежда сякаш е пътувал
    13,7 милиарда години, за да ни достигне;
  • 14:21 - 14:24
    това е единственият ни начин, чрез светлината,
  • 14:24 - 14:27
    да осмислим разстоянието,
    така че може да е на 13,4...
  • 14:27 - 14:29
    не спирам да сменям числото –
  • 14:29 - 14:32
    на 13,4 милиарда светлинни години разстояние.
  • 14:32 - 14:34
    Реално погледнато обаче, ако имаше линийка
  • 14:34 - 14:36
    и измереше това разстояние днес,
  • 14:36 - 14:39
    щеше да видиш, че пространството
    се е разтеглило дотолкова,
  • 14:39 - 14:41
    че то вече е 46 милиарда светлинни години.
  • 14:41 - 14:46
    За да имаш идея за какво ще си говорим,
    когато стигнем до реликтовото излъчване,
  • 14:46 - 14:48
    представи си как би изглеждала тази точка,
  • 14:48 - 14:51
    която е на 46 милиарда
    светлинни години разстояние,
  • 14:51 - 14:54
    но на фотонът му е отнело само
    13,7 милиарда години да ни достигне.
  • 14:54 - 14:56
    Как ще изглежда?
  • 14:56 - 15:00
    Е, щом казваме "изглежда", то то зависи
  • 15:00 - 15:02
    от фотоните, които сега ни достигат.
  • 15:02 - 15:05
    Те са напуснали точката преди
    13,4 милиарда години.
  • 15:05 - 15:10
    Тоест те са фотони, излъчени от една
    примитивна структура,
  • 15:10 - 15:16
    от онази нажежена до бяло
    мъгла водородна плазма.
  • 15:16 - 15:19
    Значи ще наблюдаваме въпросната мъгла,
  • 15:19 - 15:26
    ще виждаме нажежената до бяло плазма,
  • 15:26 - 15:30
    която не е разделена в истински,
    стабилни атоми,
  • 15:30 - 15:32
    да не говорим за звезди и галактики.
  • 15:32 - 15:36
    Ще видим само тази бяла плазма.
  • 15:36 - 15:40
    Реално обаче тази точка, която вече е
    на 46 милиарда светлинни години оттук,
  • 15:40 - 15:47
    сигурно вече се е "разредила" в стабилни
    атоми, звезди, планети и галактики.
  • 15:47 - 15:53
    Честно казано, ако там има цивилизация,
    които сега наблюдават фотони,
  • 15:53 - 15:56
    излъчени от нашето
    сегашно положение в пространството,
  • 15:56 - 15:59
    няма да ни видят. Ще видят нас отпреди
  • 15:59 - 16:02
    13,4 милиарда години. Ще наблюдават
  • 16:02 - 16:07
    изключително примитивния период на нашата част от космоса,
  • 16:07 - 16:10
    когато е била само нажежена до бяло плазма.
  • 16:10 - 16:12
    Ще говорим повече за това
    в следващото видео, но помисли:
  • 16:12 - 16:15
    всеки фотон, идващ от онзи период от време
  • 16:15 - 16:18
    от която и да е посока, който е пътувал
  • 16:18 - 16:21
    13,4 милиарда години, отвсякъде,
  • 16:21 - 16:24
    ще дойде в примитивно състояние или
  • 16:24 - 16:28
    ще е бил излъчен, когато Вселената е била
  • 16:28 - 16:31
    в онова примитивно състояние
    на нажежена до бяло плазма,
  • 16:31 - 16:33
    една неразделна маса.
  • 16:33 - 16:34
    Надявам се, че това ти даде усет
  • 16:34 - 16:38
    за произхода на реликтовото излъчване.
Title:
Radius of Observable Universe
Description:

more » « less
Video Language:
English
Team:
Khan Academy
Duration:
16:39

Bulgarian subtitles

Revisions