Tavainimesel on universumit raske ette kujutada. Kuid kui suur on kosmos? Kas sellel on algus ja lõpp, kas on piire?
Universumi piiride kontseptsioon
Teaduslike uuringute kohaselt pole universumil piire. Universumi "servade" osas mõeldakse pisut teistsugust kontseptsiooni. Neid servi ei saa kuidagi tunnetada ega komistada, justkui seinale. Fakt on see, et piirkond kosmilises mõttes on selle piir, mida inimene on võimeline nägema. Selleks kasutatakse mitmesuguseid seadmeid. On kindel joon, millest ületamata pole midagi nähtavat. See ei tähenda aga sugugi, et sellel piiril Universum järsult katki läheks. On kombeks öelda, et universumil pole servi, kuid on silmaringi.
Kosmoloogias on olemas selline asi nagu vaadeldav universum. Selle all mõeldakse seda Universumi osa, mille minevikku vaatleja näeb. Fakt on see, et perioodil, kui Universumi kaugeimast punktist pärit signaalid jõuavad Maale (see tähendab vaatlejale), liigub Universum juba teatud aja jooksul edasi. Seega on see, mida inimene näeb, juba varem juhtunud. Nägu, mida inimene on võimeline nägema, nimetatakse kosmoloogiliseks horisondiks. Kõigil sellel asuvatel objektidel on lõpmatu punane nihe. Kosmoloogilisel silmapiiril on umbes 500 miljardit galaktikat ja rohkem.
Seda nähtava universumi osa, mida saab tänapäevaseid astronoomilisi meetodeid kasutades uurida, nimetatakse Metagalaxyks. Instrumente ajakohastatakse, täiustatakse järk-järgult ja samal ajal suureneb Metagalaxy suurus.Teadlased saavad hüpoteese esitada vaid selle kohta, mis asub universumi silmapiirist väljaspool. Neid objekte on tavaks nimetada ekstrametagalaktiliseks. Veelgi enam, metagalaksü võib olla nii praktiliselt kogu Universum kui ka ainult väike osa sellest.
Huvitav fakt: niipea kui Metagalaxy ilmus, algas selle järkjärguline ühtlane laienemine. Teadlane Edwin Hubble leidis 1929. aastal teadusuuringute ja katsete abil, et galaktikateni jääva kauguse ja nende punanihke vahel on teatav seos. Seda sõltuvust nimetatakse Hubble'i seaduseks, mis kirjeldab universumi laienemist. Seaduse kohaselt laieneb kosmos Universumi skaalal peatumatult ja galaktikate vahelised kaugused suurenevad.
Teoreetiliselt on vaadeldava Universumi tahk kosmoloogiline singulaarsus - see on seisund, milles Universum oli Suure Paugu ilmnemise ajal. St eeldatakse, et Universum oli mõnda aega staatiline. Siis tuli Suur Pauk, mis kutsus esile laienemise, mis jätkub tänapäevani. Pealegi arvatakse, et hiljuti on Universumi laienemine kiirenenud.
Praktikas kaaluti ainult reliktilist kiirgust. Selle päritolu on otseselt seotud ka Suure Paugu teooriaga - eeldatakse, et enne Universumi koosseisu kuumas plasmas. Kaasaegsel teadusel on õnnestunud hajuvat pinda vaadelda. See on siiani kõige kaugem objekt.
Kuna Universum hakkas kiiresti laienema, kinnitab see kahe jõu olemasolu - gravitatsiooni ja antigravitatsiooni. Vaadatavas universumis valitseb gravitatsiooni üle universaalne antigravitatsioon.Kättesaadavate hinnangute kohaselt on vaadeldava universumi osa läbimõõt 93 miljardit valgusaastat ehk 28,5 gigaparsekrit. Siis tekib loogiline küsimus: “Miks on Universumi läbimõõt 93 miljardit valgusaastat, kui teadlased on selle vanuse määranud - 13,7 miljardit aastat?”.
Fakt on see, et mida kaugemal asuvad Universumi tsoonid, seda kiiremini nende laienemine toimub valguse kiirusega võrreldes. Samal ajal ei liigu kiiremini mitte objektid ise, vaid ruum, milles nad asuvad.
Eelnevast selgub, et kui Universum laieneb ka tulevikus üha kiiremini ja kiiremini, siis teatud perioodil ületavad ülejäänud galaktikad, mis ei kuulu galaktikate supertlustrisse, Universumi silmapiiri. Seetõttu ei saa neid enam kaaluda.
Kas on võimalik pääseda universumi serva?
Arvestades kõiki universumi tunnuseid, kas on võimalus, et inimene jõuab kunagi selle piiridele? Seda küsimust võib nimetada korraga nii väga lihtsaks kui ka keerukaks. Praeguseks peetakse universumi serva kaugeimaks piirkonnaks, mida teleskoobiga näha saab, ja see on umbes 15 miljardit valgusaastat. Kaugemale vaatamiseks peate ootama veelgi võimsamate teleskoopide leiutamist.
Kuid igal juhul ei õnnestu sinna jõudmiseks isegi siis, kui kosmoselaev liiguks valguse kiirusel. Näiteks 300 tuhat kilomeetrit on kosmoses napp. Valgus liigub Päikeselt Maale kaheksa minutiga. Niisiis, kui valguse pakkumine lakkab, saab inimkond sellest teada alles 8 minuti pärast. Seega on Päikese kujutis see, kuidas ta minevikus nägi. Selle funktsiooni tõttu sai Universum nime "ajamasin".
Huvitav fakt: vastavalt ühele universumi teooriale ei pruugi sellel olla üldse piire. Teadlaste arvates on tõenäoline, et kui objekt liigub pikka aega Universumi piires ühes suunas, siis varem või hiljem jõuab see algsesse lähtepunkti.
Näiteks tähest Proxima Centauri (Päikesele kõige lähemal) on valgus põlenud juba 4 aastat. Andromeda (Linnutee lähedal asuv suur galaktika) saadab signaale 2 miljoni aasta jooksul. Mis puudutab Universumi piiri, siis ükski kosmonaut ei suuda katta vastavalt 15 miljardi aasta pikkust distantsi, piirini on võimatu sõita. Lisaks ei suuda kosmoseaparaadid valguse kiirust ületada ega isegi sellistele näitajatele lähedale jõuda (praegusel arengutasemel).
Kosmoseteaduse alal on tavaks öelda, et Universumil pole servi, vaid on horisonte. Kosmoloogiline silmapiir on Universumi nägu, mida inimene on võimeline nägema kõige võimsama teleskoobi abil. Osa vaadeldavast Universumist nimetatakse Metagalaxyks. Uute seadmete tulekuga laieneb Metagalaxy. Ka see küsimus on tihedalt seotud Universumi laienemisega - tulevikus on võimalik, et kauged galaktikad ulatuvad nähtavast horisondist kaugemale.Universumi servani on võimatu pääseda, kuna vahemaa kõige kaugema nähtava piirkonnani on umbes 15 miljardit aastat.
