Если вселенная бесконечна в пространстве, как она может расширяться? Расширяться - значит становиться больше. Но бесконечность плюс что угодно = та же бесконечность.
Получается логическое противоречие. Либо вселенная конечна и расширяется, либо бесконечна и не может расширяться. Как современная космология объясняет этот парадокс?
Расширяется не сама вселенная как объем, а пространство между объектами внутри нее.
Представь бесконечный лист резины с нанесенными на него точками (галактики). Когда ты растягиваешь этот лист, расстояния между точками увеличиваются, хотя сам лист как был бесконечным, так и остался.
В математике это называется "расширение метрики". Метрика - это способ измерения расстояний. Когда говорят "вселенная расширяется", имеют в виду, что масштабный фактор a(t) в метрике Фридмана - Леметра - Робертсона - Уокера увеличивается со временем.
Формально: ds² = -c²dt² + a(t)²[dr²/(1-kr²) + r²(dθ² + sin²θ dφ²)]
Где a(t) - масштабный фактор, который растет. Если k=0 (плоская вселенная), она может быть бесконечной, и при этом расстояния между галактиками будут расти.
Так что никакого противоречия нет. Бесконечность может "расширяться" в том смысле, что плотность материи в ней падает, а расстояния растут.
Аналогия с воздушным шариком.
Представь, что ты двумерное существо, живущее на поверхности шарика. Для тебя "вселенная" - это поверхность шара. Когда шарик надувают, расстояния между точками на поверхности растут.
Но если этот шарик изначально был бесконечно большим, он все равно может "надуваться" - расстояния между точками будут расти, хотя сама поверхность как была бесконечной, так и осталась.
Проблема в том, что мы привыкли думать о расширении как о "границе, которая движется наружу". Но у бесконечной вселенной нет границы. Расширение происходит везде одновременно, в каждой точке пространства.
Все эти объяснения с резинками и шариками - это попытка впихнуть невпихуемое в человеческий мозг.
Правда в том, что мы НЕ ЗНАЕМ, бесконечна вселенная или конечна. Наблюдаемая вселенная конечна (радиус около 46 миллиардов световых лет), но что за ее пределами - вопрос веры, а не науки.
Возможно, вселенная конечна, но замкнута сама на себя (как поверхность сферы). Возможно, бесконечна и расширяется в том смысле, что плотность падает. Возможно, вообще мультивселенная, и наш пузырь - один из многих.
Утверждать что либо наверняка при текущем уровне знаний - это не наука, а философия.
просто растет расстояние между галактиками а сама вселенная как была большая так и осталась
Я вот тоже не понимаю этот момент. Вроде и объясняют понятно, но все равно в голове не укладывается. Наверное нужно высшую математику знать чтобы по настоящему понять.
Спасибо за формулу, но можно без математики? Просто объяснить на пальцах?
На пальцах: вселенная это не коробка которая раздувается. Это пространство в котором растут расстояния. Возьми числовую прямую от минус бесконечности до плюс бесконечности. Умножь все числа на 2. Прямая как была бесконечной так и осталась, но расстояние между 5 и 10 выросло.