Radius of Observable Universe

Se estimeză că Big Bang-ul a avut loc

(și vreau să menționez că nu agreez termenul, pentru că implică

o explozie, dar de fapt este o întindere a spațiului,

când spațiul a început expansiunea pornind de la o singularitate)

Dar cea mai bună estimare este că

s-a produs acum 13.7 miliarde de ani,

și deși auzim des termenul ,,miliarde"

adesea când se vorbește despre bani mulți,

totuși este vorba despre o durată mare de timp.

În clipuri viitoare

voi vorbi despre durate temporale, pentru

a realiza ce înseamnă 13.7 miliarde de ani

Momentan, este cea mai bună estimare.

De când am aflat despre Big Bang, urmârind

estimările, am observat că cifra variază

așa că mă aștept ca, în viitor,

să fie determinată o cifră mai exactă.

Nu știu în ce sens va varia numărul.

Acestea fiind zise,

să ne gândim ce înseamnă acest timp pentru

dimensiunea universului observabil.

Dacă expansiunea a început acum 13.7 miliarde de ani

și tot Universul nostru tridimensional

a fost concentrat într-un singur punct

cea mai mare distanță parcursă de un foton

care ajunge la noi acum...

(aici este ochiul nostru,

să spunem că ar fi aici,

acestea ar fi sprâncenele mele)

Așadar, un foton

care abia acum ajunge la ochiul meu

sau la lentila unui telescop

ar putea fi pe drum de 13.7 miliarde de ani

,,Ar putea fi pe drum de 13.7 miliarde de ani"

Privind la această imagine

(asta a fost acum 2 sau 3 clipuri)

a universului observabil,

Am desenat un cerc.

A fost un cerc.

Apoi, când vedem lumina venind de la

aceste obiecte îndepărtate,

noi fiind aici. Pe acest desen

obiectul a fost figurat aici,

iar lumina numai ce a ajuns la noi.

Acestei raze i-au trebuit 13.7 miliarde de ani să ne ajungă.

Ceea ce voi ezita să fac,

pentru că vorbim de distanțe și durate de timp

atât de mari, de-a lungul cărora

spațiul s-a extins, vom vedea că

nu se poate spune că un obiect a fost aici

Aceasta nu este neapărat...

Aceasta nu este

(Voi scrie cu majuscule)

NU este neapărat la 13.7 miliarde de ani distanță!

Dacă vorbim despre durate de timp mai mici

sau despre distanțe mai mici

afirmația ar fi un aproape adevărată.

Expansiunea Universului

nu ar determina o diferență prea mare

Vreau să fie și mai clar.

Mă refer la un obiect de acolo,

dar putem vorbi și despre coordonata spațială.

Iar acea coordonată,

o coordonată spațio-temporală,

imaginea fiind surprinsă la un moment dat,

nu este la 13.7 miliarde de ani-lumină

depărtare de coordonata noastră curentă.

Să ne gândim puțin...

Lumina a fost emisă acum 13.7 miliarde de ani.

Când a fost emisă, eram mult mai aproape

de sursa de lumină.

Punctul în care suntem acum

era mult mai aproape de acel punct din Univers.

Voi ilustra acum o altă idee.

Să presupunem că acum 300 000 de ani

după expansiunea singularității inițiale.

Deci, suntem cu 300 000 de ani în urmă

în istoria universului.

Am fi cam cu 300 000 de ani în trecut.

Putem vizualiza situația astfel.

Să zicem că în acel punct - deși,

în acel punct, lucrurile nu sunt diferențiate

într-un mod inteligibil deocamdată.

Voi detalia când vom discuta despre

radiația cosmică de fond,

dar în acest punct din Univers

era aproape o masă uniformă

de plasmă de hidrogen supraîncălzită.

Aceasta emitea o radiație

despre care vom vorbim

într-un videoclip viitor.

Dar să ne gândim la aceste 2 puncte.

În acest Univers timpuriu, avem acest punct

și să zicem că aceasta

este coordonata noastră curentă.

Nu va ajunge în centru.

Pentru că este mai ușor de vizualizat

dacă nu este în centru.

Iar dacă în Universul timpuriu

puteam confecționa niște liniare

și să măsurăm

am măsura această distanță

ca fiind de 30 de milioane de ani-lumină.

Iar în acest punct,

acest obiect [de culoare magenta]

emite un foton. Poate în spectrul microundelor

și vom vedea că

acesta este spectrul în care a emis.

Deci emite un foton.

Iar acel foton se deplasează cu viteza luminii.

Deoarce este lumina propriu-zisă.

Iar acel foton se gândește:

,,Am de mers doar 30 de milioane de ani lumină."

,,Nu pare mult. Ajung curând."

,,În doar 30 de milioane de ani".

Așa doar, pe scurt,

matematica fiind mult mai complicată decât ce arăt eu,

dar doar pentru a vă face o idee

cu privire la ce se întâmplă.

Așadar, acest foton spune

,,Cam în 10 milioane de ani, ar trebui să fiu

cam pe la coordonata aceasta."

,,Asta este cam o treime din distanță."

Dar ce se întâmplă în decursul a 10 milioane de ani?

În tot acest timp

Universul s-a mai extins.

Probabil s-a extins considerabil.

Voi desena Universul extins.

După 10 milioane de ani

Universul ar arăta cam așa.

(Ar putea fi chiar mai mare.)

(Voi desena astfel.)

După 10 milioane de ani,

universul s-ar fi extins destul de mult.

Aceasta ar fi la 10 milioane de ani în viitor.

Totuși, pe o scară cosmologică a timpului,

este încă la începutul Universului.

Pentru că vorbim despre 13.7 miliarde de ani.

Au trecut 10 miliarde de ani.

Universul s-a extins.

Punctul în care ne aflăm în prezent este aici.

Punctul din care fotonul a fost emis

este acum aici.

Iar fotonul se gândește:

,,După 10 milioane de ani-lumină"

,,voi ajunge aici".

Ofer doar o aproximație

pentru a vă face o idee.

Acea coordonată, unde fotonul

va ajunge în 10 milioane de ani-lumină,

în acest punct.

Întregul Univers s-a extins.

Toate coordonatele s-au depărtat între ele.

Ce s-a întâmplat aici?

Universul s-a extins.

Distanța era de 30 de milioane de ani-lumină

iar în acest moment

vă puteți face o idee de destul de bună

și să înțelegeți intuitiv

ce se întâmplă.

Această distanță nu mai este de 30 de milioane de ani-lumină.

Ar putea fi 100 de milioane de ani lumină.

Aceasta ar reprezenta cam 100 milioane de ani-lumină.

Universul se extinde.

Spațiul se întinde în toate direcțiile.

Vi-l puteți imagina ca pe o trambulină.

sau suprafața unui balon care se întinde.

Aici este coordonata unde lumina se află

după 10 milioane de ani.

A călătorit timp de 10 milioane de ani

dar a parcurs o distanță mult mai mare!

Acum a parcurs o distanță

cam de 30 de milioane de ani lumină.

Numărul nu este prea exact.

Nu am făcut calculele necesare.

Dar putem considera 30 de milioane de ani-lumină.

De fapt, nu ar trebui să o fac

proporțională, deoarece distanța

parcursă și cea rămasă,

datorită întinderii, nu vor varia

liniar. Cel puțin, când îmi imaginez

nu ar trebui să fie.

Dar nu voi face o afirmație fermă

în acest sens.

Dar distanța parcursă, probabil

această distanță este acum 20 de milioane de ani-lumină.

deoarece în timp ce a parcurs o distanță

spațiul pe care l-a traversat s-a extins.

Deci chiar dacă a călători timp de 10 milioane de ani,

spațiul pe care l-a parcurs nu mai este

de 10 milioane de ani.

Acum s-a întins la 20 de milioane de ani.

Iar distanță rămasă

nu mai este de 20 de milioane de ani-lumină.

Ar putea fi de 80 de milioane de ani-lumină.

Astfel, acest foton ar putea deveni frustrat.

Există și o perspectivă optimistă:

,,Uau! Am parcurs 20 de milioane de ani-lumină"

,,în doar 10 milioane de ani."

,,S-ar părea că mă mișc mai repede ca lumina."

În realitate, nu este așa, deoarece punctele

din spațiu se îndepărtează între ele.

De aceea, fotonul se deplasează doar

cu viteza luminii. Dar distanța parcursă

în 10 milioane de ani este mai mare

de 10 milioane de ani-lumină.

Este de 20 milioane de ani-lumină.

Prin urmare, nu se poate înmulți viteza

cu timpul pe această scară de măsură.

Mai ales când coordonatele

se îndepărtează unele de altele.

Însă cred că vă dați seama ce se întâmplă.

Fotonul va crede acum:

,,Peste încă 40 milioane de ani lumină"

,,poate voi ajunge aici."

Dar, de fapt, peste 40 milioane de ani,

ar putea ajunge aici,

aceasta fiind o distanță de 80 milioane de ani-lumină.

În realitate, după 40 milioane de ani,

deci vor trece 40 milioane de ani...

și acum, Universul s-a extins și mai mult!

Nu voi desena întregul cerc

dar locul din care a fost emis fotonul

ar putea fi aici

iar poziția noastră curentă este aici,

iar lumina ajunsese, după cei 10 milioane de ani,

în acest punct

și, după 40 de milioane de ani,

lumina ar ajunge aici.

Așadar, distanța dintre cele 2 puncte:

la început, a fost de 10 milioane de ani,

apoi a devenit 20 milioane de ani-lumină

iar acum este cam de ordinul

a 1 miliard de ani-lumină!

Iar distanța aceasta,

(numerele acestea le inventez acum)

De fapt, poate este prea mare pentru acel punct...

Poate este acum 100 milioane de ani-lumină.

Iar acum, distanța aceasta ar putea fi

500 de milioane de ani-lumină.

Distanța dintre cele două puncte probabil că este de 1 miliard de ani lumină.

De aceea, fotonul ar putea fi frustrat.

Pe măsură ce înaintează, se uită înapoi,

și spune ,,Uau! În doar 50 milioane de ani, am parcurs 600 de milioane de ani lumină!"

,,Mă mișc destul de bine."

Dar are motiv de supărare, deoarece

credea că are de parcurs 30 milioane de ani-lumină

distanță care a tot crescut

datorită extinderii spațiului.

Revenind la ideea inițială,

acest foton care acum ajunge la noi

și călătorește de 13.4 miliarde de ani

și numai ce ajunge la noi, deci înaintăm 13.4 miliarde de ani

din acest punct pentru a ajunge în prezent.

Dacă desenez întreg Universul observabil aici

acest este punctul din care a fost emis.

Noi ne aflăm aici.

Dacă desenez întreg Universul observabil,

centrul ar trebui să fie unde suntem noi

deoarece putem observa distanțe egale în orice direcție.

Așa că ne vom plasa în centru.

Acesta este tot Universul observabil. Iar fotonul

a fost emis acum 13.4 miliarde de ani. Deci la 300 000 de ani după Big Bang.

Și doar ce a sosit la noi.

Este adevărat că fotonul a călătorit timp de 13.7 miliarde de ani.

Dar interesant este că acest obiect, pentru că ne-am îndepărtat,

se află acum la aproximativ

46 miliarde de ani-lumină de noi.

Să fie clar:

Obiectul este ACUM la 46 miliarde de ani-lumină.

Dacă folosim lumina pentru a-l observa,

lumina a sosit în 13.7 miliarde de ani

Doar așa se poate măsura distanța, deci probabil este de 13.4

(Tot schimb zecimala :D)

Oricum, la 13.4 milioane de ani-lumină.

Dacă ați avea un liniar pentru măsurarea

distanțelor de ani-lumină,

spațiul acesta s-ar fi extins într-atât

încât este acum de 46 miliarde de ani lumină.

Și ca să anticipez

radiația cosmică de fond,

cum va arăta acest punct?

Acest obiect se află la 46 miliarde de ani lumină

dar fotonul ajunge la noi în 13.7 miliarde de ani.

Cum va arăta?

Când spunem ,,va arăta", ne bazăm

pe fotonii care ajung acum la noi.

Aceștia au plecat acum 13.4 miliarde de ani.

Ei sunt cei care au fost emiși

de către acest nor străvechi

de plasmă de hidrogen.

Prim urmare, acum vom observa

acest nor alb

de plasmă supraîncălzită.

Nediferențiată, nici chiar în atomi stabil.

Darămite stele sau galaxii.

Însă acel punct se află la 46 milioane de ani lumină.

S-ar fi diferențiat deja în atomi și stele.

Iar dacă cineva s-ar uita acum de o planetă de acolo

și ar urmări care au fost emiși

din poziția unde ne aflăm acum,

nu ne vor vedea pe noi, ci

vor vedea ce s-a întâmplat acum 13.4 miliarde de ani.

Vor vedea o versiunea primitivă a regiunii noastre

de când era doar un nor de plasmă.

Vom mai discuta în clipul următor, însă

orice foton care vine din acea perioadă,

din orice direcție, care călătorește de

13.4 miliarde de ani, din orice direcție

va veni din acea stare primitivă sau

ar fi fost emisă când Universul se afla

în acea stare primitivă, de plasmă,

de masă nediferențiată.

Sper că astfel vă veți da seama

de unde vine radiația cosmică de fond.