Radius of Observable Universe

Най-доброто сегашно предположение
за това кога е станал Големия взрив –

пак казвам, не съм голям фен
на този термин, защото предполага

някаква експлозия, но всъщност става
дума за разширение на пространството

– когато eдинният космос
е започнал да се разширява.

Най-доброто ни предположение
относно кога това се е случило

е преди 13,7 милиарда години.
И макар че сме свикнали

да говорим в милиарди, особено
що се отнася до пари и така нататък,

това е невероятно
много време.

Звучи като нещо лесно за осмисляне,
но не е.

В бъдещи видеа ще поговоря

за времевите скали, за да можеш да прецениш

колко много или да оцениш колко

непонятно дълго време
са 13,7 милиарда години.

Искам да подчертая, че това е
най-доброто ни предположение за момента.

Дори в рамките на моя живот,

дори в моето положение на знаещ за Големия взрив

винаги съм следял какво е най-доброто предположение,

защото се променя, така че подозирам,

че в бъдещето това число ще стане по-точно,

но може и все още да се движи.

Това обаче е най-точното засега.

Сега искам да помислим какво ни казва
за размера на наблюдаемата Вселена.

Ако това разширение е започнало
преди 13,7 милиарда години,

а всичко, което познаваме
в нашата тримерна вселена,

е било в една точка,

най-дългото време, което един фотон
е трябвало да пропътува,

за да ни достигне чак сега...

Окото ни е....

Да кажем, че окото ми е тук.

Това са миглите ми.

Фотон навлиза в окото ми,

или пък едва сега достига

лещата на някой телескоп.

Най-дългото време,
за което може да е пътувал,

е 13,7 милиарда години.

Докато гледахме онази схема на

наблюдаемата Вселена преди, мисля,
две или три видеа,

нарисувах кръг.

Беше този кръг.

Когато наблюдаваме светлина
от далечни обекти,

тази светлина ни достига

в сегашното ни положение.

Това, предполагам, е къде в тази схема
е бил далечният обект,

но светлината от него
едва сега ни достига.

Отнело ѝ е 13,7 милиарда години
да ни стигне.

13,7 милиарда години.

Нещо, което се притеснявам да направя,

защото става въпрос за огромни разстояния

и времеви мащаби, по време на които

самото пространство се разширява,

е да докажа, че този обект
не може да се приеме, че е тук.

Това не е непременно –

ще направя "Не"
с главни букви –

на 13,7 милиарда светлинни години
разстояние.

При по-малки времеви мащаби

или по-малки разстояния,

може и така да се каже.

Разширяването на Вселената

няма много да повлияе върху нещата.

Нека го разясня още повече.

Досега говорих за обект,

но може да става дума и за координата в космоса.

Тази точка – всъщност, трябва да е

"времепространствена координата,"

защото я наблюдаваме в даден момент –

тази координата
не е на 13,7 милиарда светлинни години

от нашето сегашно положение.

Има смисъл да се премисли.

Замисли се.

Онази светлина е била излъчена
преди 13,7 милиарда години.

Когато това е станало, ние сме били
много по-близо до онази точка.

Тази координата е била по-близо до другата.

Нашата позиция в космоса

е била много по-близко до онази точка.

Друго нещо за осмисляне – нека го начертая.

Нека се върнем към момента 300 000 години

след първоначалната експанзия
на онази сингулярност.

Тоест Вселената е на едва
300 000 години.

Това е приблизително
300 000 години.

Толкова е дълъг нейният
предполагам, може да се каже, "живот".

Да приемем, че в онзи момент – това е

преди нещата да са се разграничили

по някакви важни показатели.

Ще поговорим повече за това,
когато стигнем до реликтовото излъчване,

но в онзи момент Вселената

е била една едва ли не еднородна,

нагорещена до бяло водородна плазма.

Излъчвала е микровълнова радиация,
която ще си обясним в бъдещо видео.

Да помислим сега само за две точки
в тази ранна Вселена.

Да кажем, че в нея има тази точка,

както и координатите,

на които се намираме ние в момента.

Няма да го центрирам.

Мисля, че по-лесно се визуализира,

ако не е в центъра.

Нека приемем, че
в ранните дни на Вселената,

ако можеше да се сдобиеш мигновено

с някакви линийки,

щеше да измериш разстоянието

да е 30 милиона светлинни години.

Да кажем, че в тази точка,

обектът в пурпурно излъчва фотон.

Може да е бил в микровълновата област

и ще видим и потвърдим,
че това наистина е така.

Излъчва фотон.

Той се движи със
скоростта на светлината.

Той е светлина.

И този фотон си казва:

"Имам да измина само 30 милиона
светлинни години.

Не е толкова много, ще стигна
след 30 милиона години."

Ще бъда внимателен.

Сметките са доста по-сложни от това тук,

но искам само да придобиеш представа
относно случващото се.

Да кажем, че фотонът си казва:

"Би трябвало след 10 милиона години

да съм някъде в тази координата,

на една трета от цялото разстояние."

Какво обаче се случва през тези
10 милиона години?

Случва се така, че
Вселената се е разширила.

При това може би доста.

Нека нарисувам уголемилата се Вселена.

След 10 милиона години

тя може би ще изглежда така.

Всъщност може дори по-голяма да е.

Нека го нарисувам така.

След 10 милиона години

Вселената може да се е разширила с доста.

Това са 10 милиона години
напред в бъдещето.

И все пак, в космологични мащаби,

това пак е "детството" на Вселената,

която е на около 13,7 милиарда години.

Да приемем, че минават 10 милиона години.

Вселената се е разширила.

Сегашната ни координата

вече се намира чак там.

Точката, от която първоначално

е излъчен фотонът,

вече се намира тук.

Фотонът си е казал: "Ок, след
10 милиона години ще съм вече там."

Работя с доста приближение и сдържано –

искам просто да ти дам представа.

Тази точка, в която фотонът

се озовава след 10 милиона години,

е някъде тук.

Вселената се е разширила.

Всички точки са се отдалечили
едни от други.

Какво е станало?

Вселената се е уголемила.

Досега разстоянието беше
30 милиона светлинни години,

а вече е....
Измислям си приблизителни числа,

това наистина е само
за да придобиеш представа

за причините... да придобиеш усещане
за случващото се.

Разстоянието вече не е 30 милиона светлинни години.

Може да е 100 милиона.

Нека вече е 100 милиона светлинни години.

Вселената се разширява.

Космосът се разпростира.

Можеш да си го представиш като трамплин

или изтъняващата повърхност
на надуваем балон.

Тази точка, в която се намира светлината
след 10 милиона години,

е достигната след 10 милиона години
пътуване,

но изминатото разстояние е много повече.

То може да е нещо от сорта

на 30 милиона светлинни години.

Сметките ми не са точни.

Не съм задълбавал толкова.

Така, светлината е изминала
30 милиона светлинни години.

Всъщност дори не би трябвало
да го определям в същите пропорции,

защото изминатото разстояние
и онова, което предстои,

няма да е изцяло линеарно
заради разтягането.

Поне така, както си го представям,

не би трябвало да бъде.

Няма обаче да го казвам като
свършен факт.

Може би разстоянието, което е изминала,

е 20 милиона години,

защото всеки път, когато се е движила,

изминатото пространство се е разтегляло.

Затова, макар да е пътувала
само 10 милиона години,

изминатото разстояние вече не е само

10 милиона светлинни години.

Разтеглило се е до 20 милиона светлинни години.

Оставащото разстояние

също не е само
20 милиона светлинни години.

Вече може да е
80 милиона светлинни години.

Сега е 80 милиона светлинни години.

Така че този фотон може да се ядоса.

Оптимистичната гледна точка е:

"Еха! Успях да измина
20 милиона светлинни години

само в рамките на 10 милиона години.

Сякаш пътувам по-бързо
от скоростта на светлината."

Реално погледнато не е така,
защото самите точки са се разредили.

Координатите се разреждат. Тоест фотонът
се движи със скоростта на светлината,

но разстоянието, изминато
за 10 милиона години,

е повече от 10 милиона светлинни години.

То е 20 милиона светлинни години.

Скорост и време не могат да се умножават

при тези космологични мащаби.

Особено при положение че самите точки

се отдалечават една от друга.

Сигурно обаче се досещаш накъде бия.

Този фотон си казва:

"Е, след още 40 милиона години

може и да стигна дотук".

Обаче през следващите
40 милиона години

той може да стигне дотук,

защото това са
80 милиона светлинни години.

Но нещата са такива, че
след 40 милиона години...

тоест още толкова минават....

се оказва, че Вселената се е разширила
още повече.

Няма даже да рисувам целия балон,

но мястото, откъдето е излъчен фотонът,

може да се намира някъде тук,

а нашето сегашно положение да е тук;

там, където е била светлината
след 10 милиона години пътуване,

е вече тук;

а след още 40 милиона години

може да се намира някъде тук.

Тоест разстоянието между тези две точки:

10-те милиона светлинни години,

които станаха на
20 милиона светлинни години,

може вече да е някъде – не знам,

един милиард светлинни години.

Може би и това разстояние тук –

измислям си числата –

е твърде голямо, за да е точката там.

Може би това са 100 милиона светлинни години.

Това разстояние може вече да е

500 милиона светлинни години.

Може и цялото разстояние
между тези две точки

да е един милиард светлинни години.

Разбираш защо фотонът би се раздразнил.

Докато изминава повече разстояние,
поглежда назад и си казва:

"Еха, само за 50 милиона години
покрих 600 милиона светлинни години.

Това е доста."

Изнервен е обаче, защото онова,
което трябваше да измине

– 30 милиона светлинни години –

продължава да се разтегля,

защото самият космос се разтегля.

Да се върна към началната идея –

реално този фотон,
който едва сега ни достига

и е пътувал, да кажем,
13,4 милиарда години...

едва сега стига. Нека превъртя напред
13,4 милиарда години

от онзи момент до сега.

Ако начертая видимата Вселена тук,

тази точка ще е там,
откъдето е била излъчена.

Ние се намираме точно тук.

Нека изясня нещо.

Ако ще чертая цялата видима Вселена,
то центърът трябва да е там, където сме ние,

защото, освен ако нещата
не са много изчанчени –

можем да наблюдаваме на
еднакво разстояние във всички посоки.

Така че може би трябва
ние да сме в центъра.

Това е цялата видима Вселена.
Фотонът е бил излъчен оттук

преди 13,4 милиарда години,
или 300 000 години след Големия взрив.

Достига ни едва сега.

Фотонът е пътувал 13,7 милиарда години,

но спънката е, че този обект,
поради отдалечаването ни един от друг,

вече е, поне според най-добрите ни предположения,

на 46 милиарда светлинни години разстояние от нас.

Искам да е ясно:

той едва сега е на 46
милиарда светлинни години разстояние.

Когато използваме само светлина,
за да го наблюдаваме,

изглежда сякаш е пътувал
13,7 милиарда години, за да ни достигне;

това е единственият ни начин, чрез светлината,

да осмислим разстоянието,
така че може да е на 13,4...

не спирам да сменям числото –

на 13,4 милиарда светлинни години разстояние.

Реално погледнато обаче, ако имаше линийка

и измереше това разстояние днес,

щеше да видиш, че пространството
се е разтеглило дотолкова,

че то вече е 46 милиарда светлинни години.

За да имаш идея за какво ще си говорим,
когато стигнем до реликтовото излъчване,

представи си как би изглеждала тази точка,

която е на 46 милиарда
светлинни години разстояние,

но на фотонът му е отнело само
13,7 милиарда години да ни достигне.

Как ще изглежда?

Е, щом казваме "изглежда", то то зависи

от фотоните, които сега ни достигат.

Те са напуснали точката преди
13,4 милиарда години.

Тоест те са фотони, излъчени от една
примитивна структура,

от онази нажежена до бяло
мъгла водородна плазма.

Значи ще наблюдаваме въпросната мъгла,

ще виждаме нажежената до бяло плазма,

която не е разделена в истински,
стабилни атоми,

да не говорим за звезди и галактики.

Ще видим само тази бяла плазма.

Реално обаче тази точка, която вече е
на 46 милиарда светлинни години оттук,

сигурно вече се е "разредила" в стабилни
атоми, звезди, планети и галактики.

Честно казано, ако там има цивилизация,
които сега наблюдават фотони,

излъчени от нашето
сегашно положение в пространството,

няма да ни видят. Ще видят нас отпреди

13,4 милиарда години. Ще наблюдават

изключително примитивния период на нашата част от космоса,

когато е била само нажежена до бяло плазма.

Ще говорим повече за това
в следващото видео, но помисли:

всеки фотон, идващ от онзи период от време

от която и да е посока, който е пътувал

13,4 милиарда години, отвсякъде,

ще дойде в примитивно състояние или

ще е бил излъчен, когато Вселената е била

в онова примитивно състояние
на нажежена до бяло плазма,

една неразделна маса.

Надявам се, че това ти даде усет

за произхода на реликтовото излъчване.