לאדם רגיל קשה לדמיין את היקום. אבל כמה גדול החלל החיצון? האם יש לזה התחלה וסוף, גבולות כלשהם?
מושג גבולות היקום
על פי מחקרים מדעיים, ליקום אין גבולות. כשמדובר ב"קצוות "היקום, משתמע מושג מעט שונה. אי אפשר להרגיש או להיתקל בקצוות אלה בשום דרך, כאילו על קיר. העובדה היא שהאזור במונחים קוסמיים הוא הגבול של מה שאדם מסוגל לראות. לשם כך משתמשים בציוד שונה. יש קו מסוים שמעליו שום דבר לא נראה. עם זאת, אין זה אומר בכלל שבגבול זה היקום מתנתק בפתאומיות. נהוג לומר שליקום אין קצוות, אבל יש אופקים.
בקוסמולוגיה יש דבר כזה יקום שניתן לראות. פירושו הוא החלק של היקום שבעברו רואה המתבונן. העובדה היא שבמשך התקופה בה אותות מהנקודה הרחוקה ביותר של היקום מגיעים לכדור הארץ (כלומר צופה), היקום כבר יתקדם קדימה לזמן מסוים. לפיכך, מה שאדם רואה כבר קרה בעבר. הפנים שאדם מסוגל לראות נקראות האופק הקוסמולוגי. לכל האובייקטים שנמצאים עליו משמרת אדומה אינסופית. באופק הקוסמולוגי יש כ -500 מיליארד גלקסיות ויותר.
החלק של היקום הגלוי שניתן ללמוד בשיטות אסטרונומיות מודרניות נקרא Metagalaxy. מכשירים מודרניים בהדרגה, משופרים ובמקביל גודלה של המטאלקסיה הולך וגדל.מדענים יכולים רק להניח השערות לגבי מה שנמצא מעבר לאופק היקום. נהוג לקרוא לאובייקטים אלה extrametagalactic. יתר על כן, המטגלקסיה יכולה להיות למעשה היקום כולו ורק חלק קטן ממנו.
עובדה מעניינת: ברגע שהמטאלקסיה הופיעה, החלה התפשטותה האחידה ההדרגתית. המדען אדווין האבל בשנת 1929, באמצעות מחקר וניסויים, קבע כי קיים קשר מסוים בין המרחק לגלקסיות וההיסטה האדומה שלהם. תלות זו מכונה חוק האבל, המתאר את התפשטות היקום. על פי החוק, המרחב החיצוני בקנה מידה של היקום מתרחב ללא הפסקה, והמרחקים בין הגלקסיות הולכים וגדלים.
להלכה, פנים היקום הנצפה הוא הייחודיות הקוסמולוגית - זהו המצב בו היה היקום כאשר התרחש המפץ הגדול. כלומר, ההנחה היא שזמן מה היקום היה סטטי. ואז הגיע המפץ הגדול, שגרם להתרחבות שנמשכת עד היום. יתר על כן, מאמינים כי לאחרונה התרחבה התרחבות היקום.
בפועל, רק קרינת relict נחשבה. מקורו קשור ישירות גם בתיאוריה של המפץ הגדול - ההנחה היא שלפני היקום כלל פלזמה חמה. המדע המודרני הצליח להתבונן במשטח הפיזור. זהו עד כה האובייקט הרחוק ביותר.
מכיוון שהיקום החל להתפשט במהירות, הדבר מאשש את נוכחותם של שני כוחות - כוח המשיכה והאנטי גרביטציה. בתוך היקום הנצפה, אנטי-כוח המשיכה האוניברסלי גובר על כוח המשיכה.על פי הערכות זמינות, קוטר החלק של היקום שצפוי להיות צפוי הוא 93 מיליארד שנות אור או 28.5 גיגה-פארק. ואז עולה שאלה הגיונית: "מדוע קוטרו של היקום הוא 93 מיליארד שנות אור, אם מדענים קבעו את גילו - 13.7 מיליארד שנים?".
העובדה היא שככל שאזורי היקום ממוקמים כך התרחבותם מתרחשת בהשוואה למהירות האור. יחד עם זאת, לא האובייקטים עצמם נעים מהר יותר, אלא המרחב שבתוכם הם נמצאים.
מהאמור לעיל מתברר שאם היקום ימשיך להתרחב בעתיד, מהר יותר ויותר, אז בתקופה מסוימת הגלקסיות הנותרות שאינן חלק מ Supercluster הגלקסיות יחצו את האופק של היקום. בהתאם, אי אפשר עוד לשקול אותם.
האם ניתן להגיע לקצה היקום?
האם בהתחשב בכל תכונות היקום, האם קיימת אפשרות שאדם אי פעם יגיע לגבולותיו? ניתן לקרוא לשאלה זו גם פשוט וגם מורכב בעת ובעונה אחת. נכון להיום, קצה היקום נחשב לאזור המרוחק ביותר שניתן לראות באמצעות טלסקופ, וזה בערך 15 מיליארד שנות אור. כדי להביט רחוק יותר, תצטרך לחכות להמצאה של טלסקופים חזקים עוד יותר.
עם זאת, בכל מקרה, זה לא יעבוד להגיע לשם, גם אם החללית נעה במהירות האור. לדוגמה, מרחק של 300 אלף ק"מ הוא מעט בחלל. אור נוסע מהשמש לכדור הארץ תוך שמונה דקות. אז אם אספקת האור תיפסק, האנושות תדע על כך רק לאחר 8 דקות. כך, תמונת השמש היא איך היא נראתה בעבר. בגלל תכונה זו, היקום קיבל את השם "מכונת זמן".
עובדה מעניינת: על פי אחת התיאוריות על היקום, יתכן ואין לו גבולות בכלל. מדענים מאמינים כי סביר להניח שאם אובייקט ינוע לאורך זמן בכיוון אחד בתוך היקום, אז, במוקדם או במאוחר, הוא יגיע לנקודת המוצא המקורית שלו.
לדוגמא, מהכוכב פרוקסימה סנטאורי (הקרוב ביותר לשמש) אור נדלק כבר 4 שנים. אנדרומדה (גלקסיה גדולה בקרבת שביל החלב) משדרת אותות במשך 2 מיליון שנה. באשר לגבול היקום, אף אסטרונאוט לא מסוגל לכסות מרחק של 15 מיליארד שנה בהתאמה, אי אפשר לנסוע לגבול. בנוסף, חלליות אינן מסוגלות להתגבר על מהירות האור או אפילו להתקרב למדדים מסוג זה (ברמת הפיתוח הנוכחית).
במדע החלל החיצון נהוג לומר שליקום אין קצוות, אך ישנם אופקים. האופק הקוסמולוגי הוא פני היקום שאדם מסוגל לראות בעזרת הטלסקופ החזק ביותר. חלק מהיקום הנצפה נקרא Metagalaxy. עם כניסת ציוד חדש, המטגלקסיה תתרחב. כמו כן, נושא זה קשור קשר הדוק להתפשטות היקום - בעתיד יתכן שגלקסיות רחוקות יחרגו מעבר לאופק הנראה לעין.אי אפשר להגיע לקצה היקום, מכיוון שהמרחק לאזור הרחוק ביותר הנראה לעין הוא כ- 15 מיליארד שנים.