Ja jūs kādreiz esat sapņojis par laika ceļošanu, vienkārši paskatieties uz nakts debesīm; redzamie mirklīši ir patiešām tālas pagātnes momentuzņēmumi. Tas ir tāpēc, ka šīs zvaigznes, planētas un galaktikas ir tik tālu, ka pat vistuvākajām tām gaisma var sasniegt desmitiem tūkstošu gadu, lai sasniegtu Zemi.
Visums neapšaubāmi ir liela vieta. Bet cik tas ir liels?
"Tas var būt kaut kas tāds, ko mēs patiesībā nekad nezinām," Sāra Gallaghere, Rietumu universitātes astrofiziķe Ontario, Kanādā, pastāstīja Live Science. Visuma lielums ir viens no astrofizikas pamatjautājumiem. Varbūt arī nav iespējams atbildēt. Bet tas neattur zinātniekus no mēģinājumiem.
Jo tuvāk objekts atrodas Visumā, jo vieglāk ir izmērīt tā attālumu, sacīja Gallaghers. Saule? Kūkas gabals. Mēness? Pat vieglāk. Visiem zinātniekiem ir jāatspiež gaismas stars uz augšu un jāmēra laiks, kas nepieciešams, lai šis stars atlektu no Mēness virsmas un atpakaļ uz Zemi.
Bet visattālākie objekti mūsu galaktikā ir grūtāki, sacīja Gallaghers. Galu galā, sasniedzot tos, būtu nepieciešams ļoti spēcīgs gaismas stars. Un pat ja mums būtu tehnoloģiskas iespējas tik tālu spīdēt gaismu, kam tūkstošiem gadu ir jāgaida, kamēr stars atsitīsies no Visuma tālākajām eksoplanetām un atgriezīsies pie mums?
Zinātniekiem ir dažas viltības, ar kurām palīdzību var tikt galā ar vistālākajiem objektiem Visumā. Zvaigznes mainās krāsā novecojot, un, pamatojoties uz šo krāsu, zinātnieki var novērtēt, cik daudz enerģijas un gaismas šīs zvaigznes izdala. Divas zvaigznes, kurām ir vienāda enerģija un spilgtums, neizcelsies vienādas no Zemes, ja viena no šīm zvaigznēm atrodas daudz tālāk. Tālāks dabiski šķitīs blāvāks. Zinātnieki var salīdzināt zvaigznes faktisko spilgtumu ar to, ko mēs redzam no Zemes, un izmantot šo starpību, lai aprēķinātu, cik tālu zvaigzne atrodas, sacīja Gallaghers.
Bet kā ir ar Visuma absolūto malu? Kā zinātnieki aprēķina attālumus līdz objektiem, kas atrodas tālu? Tur viss kļūst ļoti sarežģīti.
Atcerieties: jo tālāk objekts atrodas no Zemes, jo ilgāka gaisma no šī objekta mūs sasniedz. Iedomājieties, ka daži no šiem objektiem ir tik tālu, ka to sasniegšanai ir vajadzīgi miljoniem vai pat miljardiem gadu. Tagad iedomājieties, ka dažu priekšmetu gaisma prasa tik ilgu laiku, lai veiktu šo braucienu, jo visu Visuma miljardu gadu laikā tas joprojām nav sasniedzis Zemi. Tieši ar problēmu, ar kuru saskaras astronomi, laikrakstam Live Science sacīja Ņujorkas Valsts universitātes Bufalo fiziķis Vils Kinnijs.
"Mēs varam redzēt tikai mazu, mazu burbuli. Un kas tur ārpus tā? Mēs īsti nezinām," sacīja Kinnijs.
Bet, aprēķinot šī mazā burbuļa lielumu, zinātnieki var novērtēt, kas ārpus tā atrodas.
Zinātnieki zina, ka Visums ir 13,8 miljardi gadu vecs, dodiet vai ņemiet dažus simtus miljonus gadu. Tas nozīmē, ka objektam, kura apgaismojums mūs sasniedz 13,8 miljardu gadu laikā, vajadzētu būt vistālākajam objektam, kādu mēs varam redzēt. Jums varētu rasties kārdinājums domāt, kas dod mums vieglu atbildi uz Visuma lielumu: 13,8 miljardi gaismas gadu. Bet paturiet prātā, ka arī Visums nepārtraukti paplašinās ar pieaugošu ātrumu. Laika gaitā, kas vajadzīgs, lai gaisma mūs sasniegtu, burbuļa mala ir mainījusies. Par laimi, zinātnieki zina, cik tālu tas ir novirzīts: 46,5 miljardu gaismas gadu attālumā, pamatojoties uz Visuma izplešanās aprēķiniem kopš lielā sprādziena.
Daži zinātnieki ir izmantojuši šo numuru, lai mēģinātu aprēķināt, kas pārsniedz to, ko mēs varam redzēt. Balstoties uz pieņēmumu, ka Visumam ir izliekta forma, astronomi var aplūkot modeļus, kurus mēs redzam novērojamajā Visumā, un izmantot modeļus, lai novērtētu, cik tālu sniedzas pārējais Visums. Vienā pētījumā atklājās, ka faktiskais Visums varētu būt vismaz 250 reizes lielāks par 46,5 miljardiem gaismas gadu, ko mēs faktiski varam redzēt.
Bet Kinnejam ir citas idejas: "Nav pierādījumu, ka Visums ir ierobežots," viņš teica: "Tas varētu ļoti labi turpināties mūžīgi."
Nav droši pateikts, vai Visums ir ierobežots vai bezgalīgs, taču zinātnieki ir vienisprātis, ka tā "patiešām ir milzīga," sacīja Gallaghers. Diemžēl mazā daļa, ko mēs tagad redzam, ir tā, ko mēs jebkad spēsim novērot. Tā kā Visums paplašinās arvien straujāk, mūsu novērojamā Visuma ārējās malas faktiski virzās uz āru ātrāk nekā gaismas ātrums. Tas nozīmē, ka mūsu Visuma malas attālinās no mums ātrāk nekā to gaisma var mūs sasniegt. Pakāpeniski šīs malas (un visi tur esošie restorāni, kā savulaik rakstīja britu autors Douglas Adams) pazūd no skata.
Galgahers sacīja, ka Visuma izmērs un milzīgais daudzums, ko mēs neredzam - tas ir pazemojoši. Bet tas neliedz viņai un citiem zinātniekiem turpināt meklēt atbildes.
"Varbūt mēs to nevarēsim izdomāt. To varētu uzskatīt par neapmierinošu," sacīja Gallaghers. "Bet tas arī padara to patiešām aizraujošu."
