დაახლოებით ერთი საუკუნის წინ, მეცნიერები ცდილობდნენ მოეგვარებინათ ის, რაც ალბერტ აინშტაინის ზოგადი ფარდობითობის თეორიაში წინააღმდეგობად მიიჩნეოდა.

1915 წელს გამოქვეყნებული თეორია (ფარდობითობის თეორია) მიიჩნევდა, რომ სამყარო სტატიკური იყო — უმოძრაო და უცვლელი. ამავეს ფიქრობდნენ სხვა მეცნიერებიც. ერთი სიტყვით, მაშინ მიაჩნდათ, რომ სამყარო მეტ-ნაკლებად, იგივე ზომისა და ფორმის იყო, რაც ყოველთვის.

მეორე მხრივ, როდესაც ასტრონომები შორეულ გალაქტიკებს მძლავრი ტელესკოპებით დააკვირდნენ, დაინახეს მინიშნებები იმაზე, რომ სამყარო სულ სხვანაირი იყო. ამ ახალმა დაკვირვებებმა საპირისპირო აჩვენა — სამყარო არ იყო სტატიკური, ის ფართოვდებოდა.

მეცნიერები მალევე მიხვდნენ, აინშტაინის თეორია სინამდვილეში არ ამტკიცებდა, რომ სამყარო სტატიკურია. მეტიც, თეორიას შეეძლო სამყაროს გაფართოებაც დაედასტურებინა. მართლაც, აინშტაინის თეორიით მოწოდებული იგივე მათემატიკური ინსტრუმენტების გამოყენებით, მეცნიერებმა შექმნეს ახალი მოდელები, რომლებიც აჩვენებდა, რომ სამყარო დინამიკური და ევოლუციური იყო.

"ათწლეულებია ვცდილობ ზოგადი ფარდობითობის გაგებას. ვიცი, რომ მუდმივად გაფართოებული სამყაროს იდეაზე წარმოდგენა შეიძლება შემაძრწუნებლად მოგეჩვენოთ, მაგრამ ეს ასეა", — ამბობს რობ კოინი, ფიზიკის პროფესორი, როდ აილენდის უნივერსიტეტიდან.

ეს ყველაფერი კი დადის იქამდე, რომ სამყაროს ცენტრი უბრალოდ არ აქვს. მართლაც, ძნელი წარმოსადგენია, რომ ასეთ მასშტაბურ სივრცეს საერთოდ არ ჰქონდეს ცენტრი, მაგრამ ფიზიკა ამბობს, რომ ეს ასეა.

გალაქტიკებს შორის სივრცე

პირველ რიგში, მოდით განვსაზღვროთ, რას ნიშნავს "გაფართოება". დედამიწაზე ეს სიტყვა ნიშნავს, რომ რაღაც უფრო დიდი ხდება. სამყაროსთან დაკავშირებითაც ეს დაახლოებით ასეა. ამ შემთხვევაში გაფართოება ასევე ნიშნავს, რომ სამყაროს შორეული ნაწილი ჩვენგან კიდევ უფრო შორს მიდის.

როგორ ვხვდებით ამას? მიმართეთ მასშტაბური ტელესკოპი შორეულ გალაქტიკებზე და შენიშნავთ, რომ ყოველი მათგანი გვშორდება.

უფრო მეტიც, რაც უფრო შორს არის ობიექტი, მით უფრო დიდი სიჩქარით გვშორდება ის. ამიტომ, უფრო ზუსტი იქნება თუ ვიტყვით, რომ სამყაროში ყველაფერი (დიდ მასშტაბებზე) ერთდროულად შორდება ყველაფერს.

რაც შეეხება სამყაროს დასაწყისს. ხშირად ის ფეიერვერკული აფეთქებასავით წარმოუდგენიათ, სადაც თითქოს სამყაროს ყველა გალაქტიკა ცენტრალური წერტილიდან გაიშალა. რეალურად, ეს ანალოგია არასწორია. ის არა მხოლოდ არასწორად მიანიშნებს, რომ სამყაროს გაფართოება ერთი წერტილიდან დაიწყო, არამედ იმასაც ამბობს, რომ გალაქტიკები მოძრავი ობიექტებია, რაც მთლად ზუსტი არ არის.

საქმე იმაშია, რომ გალაქტიკები ერთმანეთს მათ შორის არსებული სივრცის გამო შორდება. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, გალაქტიკები არ მოძრაობს, ეს სივრცე "მოძრაობს" და შედეგად, ციური ობიექტები ერთმანეთს შორდება.

ამის გავრცელებული ანალოგია ასეთია: წარმოიდგინეთ, რომ ბუშტის ზედაპირზე რამდენიმე წერტილია. როცა ჰაერს ჩაბერავთ ბუშტში, ის იზრდება ზომაში. შესაბამისად, რადგან წერტილები ბუშტის ზედაპირზეა მიკრული, ისინი ერთმანეთს შორდება.

მიუხედავად იმისა, რომ შეიძლება მოგეჩვენოთ თითქოს წერტილები მოძრაობს, სინამდვილეში ისინი ზუსტად იქ რჩება, სადაც იყო. მათ შორის მანძილი იზრდება ბუშტის გაფართოების გამო.

ახლა წარმოიდგინეთ წერტილები გალაქტიკებად და ბუშტი, როგორც სამყაროს ქსოვილი. მიუხედავად იმისა, რომ ეს ანალოგია საკმაოდ კარგია, ზუსტად ისიც ვერ ასახავს რეალობას.

მე-4 განზომილება

ნებისმიერი ანალოგიისთვის მნიშვნელოვანია მისი შეზღუდვების გააზრება. ზოგიერთი ნაკლი აშკარაა: ბუშტი საკმარისად პატარაა და ის ხელშიც მოთავსდება — სამყარო ასე არ არის. კიდევ ერთი ნაკლი ისაა, რომ ბუშტს ორი ნაწილი აქვს: ლატექსის ზედაპირი და ჰაერით სავსე შიდა ნაწილი.

ბუშტის ეს ორი ნაწილი მათემატიკის ენაზე სხვადასხვაგვარად არის აღწერილი. ბუშტის ზედაპირი ორგანზომილებიანია. თუ მასზე იმოძრავებთ, შეგეძლებათ წინ, უკან, მარცხნივ ან მარჯვნივ გადაადგილება, მაგრამ ზედაპირს ვერ გაცდებით. ანუ, ზემოთ ან ქვემოთ გადაადგილება შეუძლებელი იქნება.

შეიძლება ისე ჟღერდეს, თითქოს აქ ოთხ მიმართულებას განვიხილავთ: წინ, უკან, მარცხნივ და მარჯვნივ, მაგრამ ეს მხოლოდ მოძრაობებია ორი ძირითადი გზის გასწვრივ. ანუ, გვერდიდან გვერდზე და წინიდან უკან. სწორედ ეს ხდის ზედაპირს ორგანზომილებიანს.

მეორე მხრივ, ბუშტის შიდა მხარე სამგანზომილებიანია, ამიტომ თქვენ შეძლებთ თავისუფლად იმოძრაოთ ნებისმიერი მიმართულებით, მათ შორის ზემოთ ან ქვემოთ: სიგრძეზე, სიგანეზე და სიმაღლეზე.

სწორედ აქ იჩენს თავს დაბნეულობა. ის, რაც ბუშტის ცენტრად წარმოგვიდგენია, არის წერტილი სადღაც მის ინტერიერში, ზედაპირის ქვემოთ, ჰაერით სავსე სივრცეში.

და მაინც, ამ ანალოგიაში სამყარო უფრო ბუშტის ლატექსის ზედაპირს ჰგავს. ბუშტის ჰაერით სავსე შიდა ნაწილს ჩვენს სამყაროში ანალოგი არ აქვს, ამიტომ ანალოგიის ამ ნაწილის გამოყენება არ შეგვიძლია. ასეთ შემთხვევაში ვიყენებთ მხოლოდ ზედაპირს.

შესაბამისად, "სად არის სამყაროს ცენტრი?" დაახლოებით იგივეა ვიკითხოთ "სად არის ბუშტის ზედაპირის ცენტრი?". პასუხი ისაა, რომ ასეთი ცენტრი უბრალოდ არ არსებობს. შეგიძლიათ ბუშტის ზედაპირზე ნებისმიერი მიმართულებით იმდენი იმოძრაოთ, რამდენიც გსურთ, მაგრამ ვერ მიაღწევთ ადგილს, რომელსაც მის ცენტრს უწოდებთ. რატომ? იმიტომ, რომ ზედაპირს ვერასდროს დატოვებთ.

ანალოგიურად, თქვენ შეგიძლიათ იმოგზაუროთ სამყაროში ნებისმიერი მიმართულებით და ვერასდროს მიადგებით მის ცენტრს, რადგან, ბუშტის ზედაპირის მსგავსად, მას უბრალოდ არ აქვს ცენტრი.

ამის გაგება შეიძლება რთული იყოს იმიტომ, რომ სამყარო მათემატიკის ენაზე აღიწერება. ბუშტის ზედაპირს ორი განზომილება აქვს, ბუშტის შიდა ნაწილს კი სამი, მაგრამ სამყარო ოთხ განზომილებაში არსებობს. რადგან საქმე მხოლოდ იმაში არ არის, თუ როგორ მოძრაობს საგნები სივრცეში, არამედ იმაშიც, თუ როგორ მოძრაობს ისინი დროში.

ჩვენი ტვინი ისეა დაპროგრამებული, რომ სივრცესა და დროს ცალ-ცალკე აღიქვამს. მეორე მხრივ, სამყაროში ისინი ერთმანეთშია გადაჯაჭვული. ამიტომ, მათ სივრცე-დროს ვუწოდებთ.

და მაინც, ჩვენ ჯერ ბოლომდე ისიც კი არ ვიცით, თუ რატომ ფართოვდება სამყარო განუსაზღვრელად. ამგვარად, სამყაროს ცენტრის შესახებ შეკითხვისას, ჩვენ ჩვენი ინტუიციის საზღვრებს ვაწყდებით. პასუხი, რომელსაც ამ ეტაპზე ვიღებთ შემდეგია: ყველაფერი ყველგან ფართოვდება და ეს ერთდროულად ხდება — შესაბამისად, ცენტრი არ არსებობს.

როგორც ცნობილი ფიზიკოსი, მიჩიო კაკუ იტყოდა, სამყარო არ დაწყებულა ერთი კონკრეტული წერტილიდან, ჩვენი სამყაროს მასშტაბებით ის ყველგან ერთდროულად დაიწყო.