სამყაროს გაფართოების შესახებ

 ვუმზერთ რა შორეულ სამყაროს, ყველგან გალაქტიკებს ვხედავთ, ყველა მიმართულებით, მილიონობითა და მილიარდობით სინათლის წლის მანძილზე. თუ გალაქტიკათა რაოდენობა 2 ტრილიონია, რომელთა დანახვაც ჩვენ შეგვიძლია, მაშინ მთლიანობაში, რაც მათ იქეთ არის, გაცილებით მეტია, ვიდრე ჩვენ შეგვიძლია წარმოვიდგინოთ. აღსანიშნავია, რომ ჩვენს მიერ აქამდე დამზერილი ყველა გალაქტიკა ერთსა და იმავე წესს ემორჩილება: რაც უფრო შორსაა გალაქტიკა, მით უფრო სწრაფად გვშორდება ის. ეს ფაქტი ჯერ კიდევ 1920 წელს, ედვინ ჰაბლმა და მისმა კოლეგებმა აღმოაჩინეს (ჰაბლის კანონი).

 რაში (საით) ფართოვდება სამყარო?

 ერთი შეხედვით, შეკითხვა სრულიად სამართლიანია, რადგან ყველაფერი რაც ფართოვდება, მატერიისგან შედგება და სამყაროს სივრცე-დროში არსებობს. თვითონ სამყაროა სივრცე-დრო, რომელიც მატერიასა და ენერგიას თავის თავში შეიცავს. როცა ვამბობთ ”სამყარო ფართოვდება”, თვით სივრცის გაფართოებას ვგულისხმობთ, რაც გალაქტიკებისა და მათი გროვების ერთმანეთისგან დაშორებას იწვევს. გაიხსენეთ ქიშმიშიანი ფუნთუშას ანალოგია, როცა ის ცხვება და ფართოვდება, ქიშმიშები ერთმანეთს შორდება.

 ცომი – სამყარის ქსოვილია, ხოლო ქიშმიში – სამყაროს სტრუქტურა (გალაქტიკები და მათი გროვები). ცალკეული ქიშმიშის თვალთახედვიდან, დანარჩენი ყველა შორდება მას და რაც უფრო შორსაა, მით უფრო სწრაფად. ოღონდ, სამყაროს შემთხვევაში რაიმე გარე ღუმელი და ჰაერი არ ასრებობს, არსებობს მხოლოდ ცომი (სივრცე) და ქიშმიში (მატერია).

 საიდან ვიცით, რომ სივრცე ფართოვდება?

 თუ ყველა ობიექტის ჩვენგან საწინააღმდეგო მიმართულებებით გადაადგილებას ვხედავთ, ამის მიზეზი მხოლოდ ერთი შეიძლება იყოს: ჩვენსა და ამ ობიექტებს შორის არსებული სივრცე ფართოვდება. ასევე შეგვიძლია ვივარაუდოთ, რომ აფეთქების ცენტრთან ახლოს ვართ და სხვა ობიექტები, უბრალოდ, შორსაა და სწრაფად გვშორდება, რადგან ამ აფეთქებისგან მეტი ენერგია მიიღო. ასე რომ იყოს, ამის დამტკიცებას ორი გზით მოვახერხებდით:

•  დიდ მანძილებსა და სიჩქარეებზე, ნაკლები რაოდენობის გალაქტიკა გვექნებოდა, რადგან დროთა განმავლობაში ძალიან დიდ მანძილზე დაშორდებოდნენ ერთმანეთს.
•  წითელ წანაცვლებასა და მანძილს შორის თანაფარდობა დიდი მანძილებისთვის კონკრეტულ ფორმას მიიღებდა, განსხვავებულს იმისგან, რაც სამყაროს ქსოვილის გაფართოებით გვაქვს.

 ვუმზერთ რა შორეულ სამყაროს, ვხედავთ, რომ გალაქტიკების სიმჭიდროვე იქ უფრო მაღალია, ვიდრე ახლოს. ეს კი გაფართოების სასარგებლოდ მეტყველებს, რადგან შორს ყურება, შორეულ წარსულში ჩახედვაა, სადაც სამყარო ჯერ კიდევ ნაკლებად არის გაფართოებული (ახლა გამოსხივებული სინათლე ჩვენამდე ძალიან დიდი ხნის მერე მოვა, ან საერთოდ ვეღარ, სამყაროს გაფართოების გამო). იმისაც ვხედავთ, რომ შორეული გალაქტიკების წითელი წანაცვლების თანაფარდობა მანძილთან, სამყაროს გაფართოებას შეესაბამება და არა გალაქტიკების უბრალოდ სწრაფად გადაადგილებას.

 ყოველთვის ერთი სიჩქარით ფართოვდებოდა?

 მას ჰაბლის მუდმივას ვუწოდებთ, თუმცა ის მუდმივი მხოლოდ სივრცეშია, არა დროში. სამყარო ახლა ნელა ფართოვდება. გაფართოების სიჩქარეში, ერთეულ მანძილზე გაფართოებას ვგულისხმობთ: 70 კმ/წმ/მგპს. დღეისათვის (1 მეგაპარსეკი, დახლოებით 3 260 000 სინათლის წელია). გაფართოების სიჩქარე სამყაროს სიმკვრივეზეა დამოკიდებული, მათ შორის, მატერიისა და გამოსხივების სიმკვრივეზე. გაფართოებასთან ერთდ, მატერია და გამოსხივება სულ უფრო ნაკლებ სიმკვრივეს იძენს, მასთან ერთად კი გაფართოების სიჩქარეც მცირდება. წარსულში სამყარო მეტი სიჩქარით ფართოვდებოდა, ეს სიჩქარე დიდი აფეთქებიდან მცირდება. სამყაროს ევოლუციის გარკვეულ ეტაპზე, მატერიის გროვებს შორის მანძილის ზრდასთან ერთად, მათ შორის გრავიტაციული კავშირი სუსტდება, თავს იჩენს ე.წ. ბნელი ენერგია, რომელიც სამყაროს ქსოვილის აჩქარებით გაფართობას იწყებს.

უსასრულოდ გაფართოვდება თუ შეიკუმშება?

 პასუხი მაშინ გვექნება, როცა სამყაროს გაფართოების სიჩქარისა და მასში არსებული ყველა ტიპის ენერგიათა ზუსტ მაჩვენებლებს დავადგენთ. გარკვეული წარმოდგენა გვაქვს მატერიის, გამოსხივების, ნეიტრინოების, ბნელი მატერიისა და ბნელი ენერგიის რაოდენობაზე (”პლანკის” კოსმოლოგიური შედეგები). ფიზიკის კანონებზე დაყრდნობით კი შეგვიძლია ვთქავათ, თუმცა არა 100%-იანი დარწმუნებით, რომ სამყარო უსასრულოდ გააგრძელებს გაფართოებას. ამ რაღაცას – ბნელ ენერგიას, მომავალში თუ სხვაგვარი ქცევა ექნება, წარსულთან და აწმყოსთან შედარებით, ყველა ჩვენი დასკვნა გადასახედი გახდება.

სინათლის სიჩქარეზე სწრაფად მოძრავი გალაქტიკები?

 გაფართოების სიჩქარე ძალიან მცირეც რომ იყოს, შორეული ობიექტი ერთხელაც ნებისმიერ ზღვრულ სიჩქარეს გადააჭარბებდა, რადგან გაფართოების სიჩქარე (ერთეულ მანძილზე) რამდენიმეჯერ გაიზრდებოდა საკმაოდ დიდი მანძილისთვის. კანონი სინათლის სიჩქარის გადაუჭარბებლობაზე, მხოლოდ სამყაროს სივრცეში მოძრავ ობიექტებზე ვრცელდება, არა თვითონ სამყაროს გაფართოებაზე. რეალურად, თვითონ გალაქტიკები სულ რაღაც რამდენიმე ათასი კილომეტრი წამში სიჩქარით მოძრაობენ, რაც (სინათლის) 300 000 კმ/წმ-ზე გაცილებით მცირეა. სწორედ გაფართოება იწვევს რეცესიასა (შემცირება) და წითელ წანაცვლებას, არა გალაქტიკების შეჭეშმარიტი მოძრაობა.

 სანამ არსებობს მატერია, იარსებებს გრავიტაციაც. ან გრავიტაცია გაიმარჯვებს და ყველაფერი ისევ წერტილად შეიკუმშება, ან დამარცხდება და გაფართოება გაგრძელდება (დიაგნოზი – დიდი გახლეჩა). არც აფეთქების ცენტრი არსებობს და არც რაიმე, სივრცის გარეთ, რაშიც სამყარო ფართოვდება; ფართოვდება თვით სამყაროს ქსოვილი. სინათლის სიჩქარით გადადგილებაც რომ შეგვეძლოს, დამზერადი სამყაროს გალაქტიკათა მხოლოდ 3%-ს მოვინახულებდით, დანარჩენი 97% ჩვენი წვდომადობის ფარგლებს გარეთაა (მოკლედ დიდი აფეთქების შესახებ; მრავლობითი სამყარო; პარალელური სამყაროს კვალი?!).