Centrum wszechświata nie istnieje. Jak to w ogóle możliwe?

Przeciwnego zdania są fizycy: przynajmniej część z nich. I wcale nie jest to koncepcją, która pojawiła się dopiero w ostatnich latach. Wręcz przeciwnie, takie wnioski można było wyciągnąć jeszcze na początku ubiegłego wieku, kiedy Albert Einstein zaprezentował światu swoją ogólną teorię względności.

Ta pojawiła się w 1915 roku i pomimo upływu czasu wciąż stanowi prawie nieomylną teorię opisującą mechanizmy rządzące wszystkim, co nas otacza. I nawet jeśli początkowo zakładano, jakoby według Einsteina wszechświat był statyczny, to z czasem okazało się, że to błędna interpretacja jego dokonań. Zamiast tego słynny naukowiec dopuszczał możliwość, iż wszechświat się rozszerza.

Czytaj też: Najbardziej odległa galaktyka w historii. Webb przekracza kolejne granice

Tak sugerowały również wyniki obserwacji, na podstawie których astronomowie teoretyzowali, że poszczególne obiekty się od siebie oddalają i to najprawdopodobniej w różnym tempie w zależności o etapie ewolucji wszechświata, o którym mówimy. Do dziś ta ekspansja stanowi wielkie wyzwanie dla świata nauki, gdyż nie ma konsensusu co do dokładnego jej tempa.

Ale tak naprawdę nie ono jest najważniejsze w kontekście dyskusji o (nie)istnieniu centrum wszechświata. Jak wyjaśnia Rob Coyne z University of Rhode Island wyobrażenie sobie braku środka wszechświata jest bardzo trudne, ale taką koncepcję wspierają prawa fizyki. Z nimi trudno się kłócić, nawet jeśli brzmią wyjątkowo nieprawdopodobnie.

Wszechświat nie ma środka, co jest zgodne z prawami fizyki, choć wydaje się stać w sprzeczności z logiką

Kwestią, na którą zwraca uwagę Coyne jest to, że w zasadzie nie tyle galaktyki się od siebie oddalają, co przestrzeń między nimi, która podlega ciągłemu rozszerzaniu. Mówiąc krótko: galaktyki niekoniecznie poruszają się przez wszechświat – po prostu on się rozszerza, przy okazji odsuwając od siebie galaktyki. Jeśli narysujemy punkty na powierzchni balonu, a następnie go nadmuchamy, to owe punkty się od siebie oddalą, ale jednocześnie nie będą się samodzielnie poruszały.

Taka analogia pozwala znacznie łatwiej wyobrazić sobie zjawisko ekspansji wszechświata. Później robi się nieco bardziej skomplikowanie, ponieważ powierzchnia balonu jest dwuwymiarowa. W konsekwencji próba chodzenia po niej ograniczałaby się do przemieszczania do przodu, do tyłu, w lewo bądź w prawo. Nie dałoby się jednak zejść w dół, ani wejść na górę.

Czytaj też: Sensacyjne doniesienia nt. wszechświata. Tego o ciemnej energii nie wiedzieliśmy

Gdyby jednak wejść do wnętrza balonu, to już takie możliwości się pojawią, ponieważ tamtejsza przestrzeń będzie trójwymiarowa. W pierwszym scenariuszu środek balonu będzie znajdował się w zupełnie innym miejscu, niż w drugim. Niestety, w przypadku wszechświata żadna z tych analogii tak naprawdę nie odda stanu faktycznego. Bez względu na to, jak długo będziemy szukali centrum wszechświata, to po prostu go nie odnajdziemy. 

Dlaczego? Bo wszechświat nie istnieje ani w dwóch wymiarach (jak powierzchnia balonu), ani w trzech (jak jego wnętrze). Zamiast tego ma cztery wymiary, ponieważ liczy się nie tylko to, jak poruszamy się w przestrzeni, ale również i w czasie. W tym kontekście możemy mówić o czasoprzestrzeni. Połączenie obu tych “światów” nieco wykracza poza możliwości ludzkiej percepcji, podobnie zresztą jak koncepcja, w której wszechświat jest pozbawiony środka.