Posted by განმარტებათა ლექსიკონში, რომელიც 1910 წელსაა გამოცემული, ჰორიზონტი არის ”რკალი… რომლის იქეთაც არაფერი ჩანს”. თუმცა გასულმა საუკუნემ ეს მცნება სამყაროს მასშტაბებამდე გააფართოვა.
ჩვეული ხილული ჰორიზონტი, რაც ჩვენი პლანეტის სფერული ფორმითაა განპირობებული, უძრავია და დაკვირვების დროზე არ არის დამოკიდებული (თან კილომეტრულ დისტანციებზე სინათლის სიჩქარის ზღვრულობას მხედველობაში არც იღებენ). სამყაროსთან მიმართებაში ჰორიზონტი ჩვეულ სიმარტივეს კარგავს. კოსმოსური სამყარო არ არის ორგანზომილებიანი, არამედ სამგანზიმილებიანია, ამასთან ერთად სამყარო ფართოვდება, თან ცვლადი სიჩქარით. უფრო მეტიც, კოსმოსურ მასშტაბებთან მიმართებაში სინათლის სიჩქარის ზღვრულობაც აუცილებლად უნდა მივიღოთ მხედველობაში.
მარტივი ჰორიზონტები
სტაციონარული სამყაროს ხილული ნაწილი (ნაწილაკების ჰორიზონტი), რომლსაც საწყისი გააჩნია, მუდმივად სინათლის სხივის სიჩქარით ფართოვდება. სამყაროში, საწყისის გარეშე, ოღონდ ”სინათლის დასასრულით”, სადაც ყველა სამყაროსეული ხაზები წყდება, მოვლენათა ჰორიზონტი გამოყოფს მოვლენებს, რომლებსაც დამკვირვებელი ვერასოდეს დაინახავს”.
სხვადასხვა ჰორიზონტები
ფრიდმანის ჩაკეტილი არასტატიური სამყაროს სივრცის დადებითი სიმრუდე წერტილოვანი სინგულარობიდან, ენერგიის უსაზღვრო სიმკვრივით, ჩნდება, ზღვრულ მოცულობას აღწევს, ხოლო შემდეგ ისევ იკუმშება და სინგულარობაში გადადის. ასეთ სამყაროს ნაწილაკების ჰორიზონტიც აქვს და მოვლენათა ჰორიზონტიც.
აინშტაინ-დე სიტერის სამყაროში ნაწილაკების ჰორიზონტი არის, მაგრამ არ არის მოვლენათა ჰორიზინტი, რადგან მისი გაფართოების სიჩქარე დროთა განმავლობაში ნულისაკენ მიისწრაფის, ანუ შორეულ მომავალში ის სტატიური გახდება. ეს ნებისმიერი ფრიდმანისეული ღია სამყაროსთვისაც მართებულია, რომლის გაფართოებაც უსასრულოდ შორეულ მომავალში სასრული ნულოვანი ზღვრისკენ მიისწრაფის. ხოლო დე სიტერის არც დასაწყისისა და არც დასასრულის მქონე ”ანტიგრავიტციულ” სამყაროში პირიქითაა – იქ ნაწილაკების ჰორიზონტი არ არის, მაგრამ არის მოვლენათა ჰორიზინტი.
ჩვენს სამყაროში კოსმოლოგიური ჰორიზინტების დიაგრამებისთვის უფრო მოსახერხებელია კოორდინატების გამოყენება , რომლებიც სამყაროს გაფართოებასთნ ერთად უნისონში ფართოვდება (ისინი გასაბერ გლობუსზე დახატულ უჯრებს ჰგვანან: გრძედი და განედი არ იცვლება, თუმცა ორ წერტილს შორის მანძილი იზრდება მასშტაბური ფაქტორის რადიუსის ზრდასთან ერთად). თუ დროის სკალად კონფორმულ დროს გამოვიყენებთ (ფოტონის დრო, რომელიც კოსმოსურმა ობიექტმა გამოასხივა და სამყაროს კონუსზე მოძრაობს), მაშინ დიაგრამა მარტივ კლასიკურ სახეს იღებს, პირდაპირი კონუსებითა და სინათლის კონუსით.
სინათლის სიჩქარის სასრულობის გამო, დამკვირვებელი ციურ ობიექტებს ისეთებს ხედავს, როგორებიც ისინი წარსულში იყო. ნაწილაკების ჰორიზონტს იქეთ არის გალაქტიკები, რომლებიც ამ მომენტისთვის, მათი ევოლუციის არცერთ ეტაპზე არ დაიმზირება. ანუ, მათი სამყაროსეული ხაზები დრო-სივრცეში არსად არ კვეთს ზედაპირს, რომელზეც სინათლე ვრცელდება, წამოსული დამკვირვებლისკენ დიდი აფეთქების მომენტიდან (მას რეტროგრადული სინათლის კონუსი ეწოდება). ნაწილაკების ჰორიზონტს შიგნით მდებარეობს გალაქტიკები, რომელთა სამყაროსეული ხაზები წარსულში ამ ზედაპირთან გადაიკვეთა. სწორედ ეს გალაქტიკები წარმოადგენს სამყაროს ნაწილს, რომლის დანახვაც ამ მომენტისთვისაა შესაძლებელი.
რეტროგრდული სინათლის კონუსი, ნებისმიერი დამკვირვებლისთვის სამყაროში, დიდი აფეთქების დროიდან ფართოვდება, ამ საწყის სინგულარობაზე მოდის და ზღვრულ მოცულობას მოიცავს. აქედან კიდევ ერთხელ გამომდინარეობს, რომ დამკვირვებელს თავისი სამყაროს მხოლოდ ნაწილის დანახვა შეუძლია.
ამგვარად, ჩვენ ვერასოდეს გავიგებთ, როგორია სამყარო ახლანდელი ნაწილაკების ჰორიზონტს იქეთ. ადრეული სამყაროს ზოგიერთი თეორიები ამტკიცებენ, რომ ამ ჰორიზონტიდან შორს ის საერთოდ არ ჰგავს ჩვენთვის დამზერადს. ამ თეზისს საფუძველი გააჩნია, რადგან ის საღ აზრთან ახლოს მყოფი გამოთვლებიდან გამომდინარეობს, თუმცა ასტრონომული დაკვირვებებით მისი დამტკიცება ან უარყოფა შეუძლებელია. უფრო მეტიც, თუ სამყარო მომავალშიც აჩქარებით გააგრძელებს გაფართოებას, მისი გადამოწმება ყველაზე უფრო უშორეს მომავალშიც შეუძლებელი იქნება (მულტისამყარო).
სტატიკურ სამყაროში ფიქსირებული დასაწყისით, ნაწილაკების ჰორიზონტის რადიუსის ზომა უტოლდება წარმოებულს მისი ასაკისა სინათლის სიჩქარეზე. ჩვენს სამყაროში ის გაცილებით დიდია, რადგან გაფართოებადი სამყარო სინათლის კვანტებსაც (1) თან იყოლიებს. ამ რადიუსის გასაგებად, სამყაროს მთლიანი დინამიკის ცოდნაა საჭირო, მათ შორის, ინფლაციურ ფაზაშიც, რაც ჯერჯერობით უცნობია. თანამედროვე მონაცემებით, სამყაროს მასშტაბური ფაქტორი ინფლაციისას მინიმუმ 1027-ჯრ გაიზარდა, თუმცა ეს შეფასება შესაძლებელია ძალიან არის შემცირებული (სტანდარტული კოსმოსლოგიური მოდელი ინფლაციურ ფაზას საერთოდ არ აღწერს და სამყაროს ასაკს მისი დასრულებიდან ითვლის).
აინშტაინ-დე სიტერის სამყაროში, ნაწილაკების ჰორიზონტი ჰაბლის სფეროს გაორმაგებულ რადიუსს უტოლდება, რომელიც, თავის მხრივ, ნახევარჯერ აჭარბებს ამ სამყაროს ასაკისა და სინათლის სიჩქარის წარმოებულს. მოდელის მიხედვით, ნაწილაკების ჰორიზონტის ახლანდელი რადიუსი (შესაბამისად დედამიწიდან დამზერადი კოსმოსი) დაახლოებით 41 მილიარდ სინათლის წელს შეადგენს, ან 13 გიგაპარსეკს.
შეგახსენებთ, რომ ჩვენს ტელესკოპებს არ შეუძლია დაგვანახოს ეპოქა, როცა კოსმოსური სივრცე პლაზმით იყო შევსებული და არ შეიცავდა თავისუფალ ფოტონებს. ეს, დიდი აფეთქებიდან 380 000 წლის მერე დასრულდა. მაშინ სამყარო ზუსტად აინშტაინ-დე სიტერის მოდელის მიხედვით ევოლუციონირებდა, რაც 8 მილიარდი წელი გრძელდებოდა. მოგვიანებით, ბნელმა ენერგიამ თვისი შესწორებები შეიტანა, თუმცა ამით მოვლენათა ჰორიზონტი ჯერ კიდევ ძალიან ძლიერად არ გაზრდილა.
თუ ბნელი ენერგიის ახლანდელი სიმკვრივე მომავალშიც არ შეიცვლება (დიდი გახლეჩა), სამყაროს ევოლუცია სულ უფრო და უფრო მოვა შესაბამისობაში დე სიტერის მოდელთან. ასეთ შემთხვევაში, მოვლენათა ჰორიზონტის რადიუსი დროთა განმავლობაში ზღვრული მუდმივი მაჩვენებლისკენ დაიწყებს სწრაფვას. ძალიან შორეულ მომავალში სინათლის ყველა წყარო, მდებარე გალაქტიკების ადგილობრივი ჯგუფის (რომელშიც ჩვენი გალაქტიკა შედის(2)) გრავიტაციული მოქმედების მიღმა, ამ ჰორიზონტს იქეთ აღმოჩნდება და სამუდამოდ უხილავი გახდება.