Куда расширяется Вселенная?

расширяется Вселенная

Короткий ответ:
Никуда

Длинный ответ:
Расширение Вселенной — это расширение самого пространства. В результате этого расширения галактики в этом пространстве все больше удаляются друг от друга.

Представьте себе большой лист эластичной миллиметровки. Пусть точки на миллиметровке – это будут галактики. А клетки на ней будут отражать «структуру» Вселенной. Можно увидеть, как по мере растяжения бумаги все наши квадратики становятся больше (расширяется пространство). А точки становятся более удаленными друг от друга (расстояния между галактиками увеличиваются).

Конечно же Вселенная — это не плоскость, а трехмерное пространство. Поэтому лучше сравнить расширяющуюся Вселенную с поднимающимся в духовке хлебом с изюмом. Поднимающееся тесто — это расширяющееся пространство. А изюм — это галактики. Из-за подъема теста (расширения Вселенной) увеличиваются расстояния между каждой изюминкой (галактиками).

Но на самом деле любое подобное сравнение некорректно. В том числе и это. Поднимающийся хлеб с изюмом имеет ребра, и он «расширяется» в печи. То есть в данном случае мы имеем окружающее пространство, в котором наша выпечка расширяется. А как же Вселенная? Куда же она расширяется?

Ответ таков: никуда. Чтобы понять это, мы должны вернуться к примеру с растяжимой миллиметровкой. Есть две возможности: либо лист миллиметровки бесконечно велик, либо он имеет конечную поверхность. В первом случае он ни во что не расширяется (или, другими словами: только «в себя»): направление расширения лежит в горизонтальной плоскости, а та уже бесконечно «заполнена» миллиметровкой. Но может ли бесконечно растянутый лист миллиметровки расширяться? Да, ведь мы заметили, что размеры всех квадратиков увеличиваются. И возможен только один вывод: лист бумаги расширяется. Но если он бесконечен, ему на самом деле не нужно ничего расширять.

Так и со Вселенной: если трехмерное пространство бесконечно велико (и последние астрономические наблюдения, кажется, указывают на это), ему не нужно ничего расширять.

Второй вариант заключается в том, что Вселенная не бесконечно велика. Из теории относительности Эйнштейна следует, что в этом случае пространство должно быть искривлено. Да, трудно представить искривленное трехмерное пространство. Но повторим сравнение с использованием миллиметровой бумаги. Если лист бумаги искривить и сделать из него сферу, то становится очевидно, что трехмерная сфера вполне получилась из двумерного листа бумаги.

Сравните это с поверхностью надуваемого воздушного шара. Двумерная поверхность воздушного шара представляет собой пространство. А точки на воздушном шаре — это галактики. По мере того, как воздушный шар становится больше, поверхность расширяется, а расстояния между точками увеличиваются.

Конечно понятно, что двухмерная поверхность воздушного шара фактически расширяется в трехмерное окружающее пространство. Так может быть наша трехмерная Вселенная тоже расширяется в гипотетическом четырехмерном пространстве? В принципе это возможно. Но для этого нет никакой веской причины. Трехмерное пространство может иметь искривленную геометрию и без участия четырехмерной «окружающей среды».

Живой Космос