Як світло зірок за мільярди світлових років від Землі досягло нас, якщо землі лише тисячі років?

Відповідь



Світловий рік – це максимальна відстань, яку світло може подолати за один рік у космосі. Отже, світлу потрібні мільярди років, щоб пройти мільярди світлових років у космосі. З нашої точки зору тут, на Землі, ми бачимо світло зірок, які знаходяться на відстані мільярдів світлових років. Тому розумно припустити, що нашому Всесвіту принаймні мільярди років — достатньо, щоб дати світлу від цих зірок достатньо часу, щоб досягти нашої планети за мільярди світлових років.



Це розумне припущення суперечить перспективі Молодої Землі (YE), яка стверджує, що Всесвіту менше 10 000 років. Якби не було вагомих наукових аргументів для точки зору YE, ця суперечність не заслуговувала б на роздуми. Проте все більше доказів, що підтверджують думку YE, є достатньо значущими, щоб вимагати вдумливого дослідження того, чи можна розумно вирішити це очевидне протиріччя. І тому ми ставимо питання: як світло зірок, віддалених від нас за мільярди світлових років, досягне Землі лише за кілька тисяч років?





Гравітаційне сповільнення часу



За словами Альберта Ейнштейна, простір — це не те порожнє ніщо, яким його сприймає більшість із нас. Він наповнений тим, що Ейнштейн назвав ефіром. Dictionary.com визначає ефір як всепроникне, нескінченно еластичне, безмасове середовище. Усе, що існує в межах нашого Всесвіту, робить це в цьому безмасовому середовищі.



Як зазначає dictionary.com, ефір нескінченно еластичний. Вона може бути розтягнута і спотворена. Щоб уявити це, уявіть собі туго натягнуту тканину. Це ефір. Тепер уявіть, що ви кидаєте важку кулю (наприклад, кулю для боулінгу) на тканину прямо посередині. Це призведе до провисання тканини в середині. Важка куля уособлює щільну матерію, як і наша планета. Ейнштейн вважав, що матерія змушує простір провисати, подібно до того, як важка куля змушує розтягнуту тканину провисати. Ці прогини в космосі відомі як гравітаційні колодязі.



Тепер, якщо ми помістимо менші, легші кульки (наприклад, мармури) на тканину разом із важкою кулькою, вони покотляться до центру, у прогин, спричинений важким кулем. Більше того, вони сприятимуть загальному провисання тканини, нехай навіть незначно. Цей рух до центру відображає силу тяжіння. Відповідно до погляду Ейнштейна на гравітацію, якщо менші, легші форми матерії знаходяться досить близько, їх можна втягнути в гравітаційні колодязі більших, щільніших форм матерії. Хоча кожен з них створює свій власний прогин у космосі, деякі гравітаційні колодязі глибші та більш впливові, ніж інші (тобто вони створюють сильнішу гравітаційну силу). Усіх їх об’єднує одне: вони спотворюють час.

У 1960-х роках фізики Роберт Паунд і Глен Ребка експериментально підтвердили теоретичний наслідок теорії відносності Ейнштейна, який називається ефектом гравітаційного розповсюдження часу (GTDE). Паунд і Ребка змогли продемонструвати, що час для об'єктів проходить повільніше, чим далі вони потрапляють у гравітаційний колодязь. Наприклад, супутники глобальної системи позиціонування (GPS) знаходяться далі від Землі, ніж об’єкти на поверхні планети, і тому менше занурені в силу тяжіння, викликану масою Землі. В результаті час для наших супутників GPS проходить трохи швидше, ніж для нас тут, на поверхні, оскільки ми знаходимося глибше всередині колодязя земної гравітації. Атомні годинники на борту супутників і тут, на Землі, використовувалися для виявлення та вимірювання цієї різниці в швидкості плину часу.

Аналогічно, атомний годинник у Грінвічі, Англія (на рівні моря), фіксує меншу швидкість, ніж атомний годинник у Боулдері, штат Колорадо (на висоті 5430 футів над рівнем моря). При цих відносно малих висотних перепадах вимірний ефект незначний. Ефект у великому космосі може бути набагато більш драматичним. Чим глибше гравітаційна свердловина, тим міцніше GTDE. Насправді, відповідно до загальної теорії відносності, час фактично стоїть на кордоні чорної діри — області, відомої вченим як горизонт подій, де гравітація настільки інтенсивна, що навіть світло не може вирватися (звідси назва чорна діра).

Тепер давайте на мить відкинемо GTDE і розглянемо ще одне важливе астрономічне явище: червоне зміщення зірок. Червоні зміщення — це явище ефекту Доплера, при якому довжини хвиль випромінювання (як у зоряного світла) подовжуються, коли вони віддаляються від спостерігача. Загальний консенсус серед астрономів полягає в тому, що спостерігаються червоні зміщення зірок вказують на те, що Всесвіт розширюється (закон Хаббла). Екстраполюючи це розширення назад, стає очевидним, що первісний Всесвіт був дещо щільнішим і компактнішим, ніж сьогодні.

У обмеженому Всесвіті, де матерія має центр і край, стиснення матеріалу, як описано вище, буде служити для поглиблення гравітації, спричиненої сукупною масою Всесвіту. Це посилить GTDE, змусивши час проходити набагато повільніше поблизу центру всесвіту (глибше в колодязі), ніж біля його краю (ближче до поверхні колодязя).

Висновок парадоксальний: навіть якщо весь Всесвіт був створений відразу на початку (і, отже, має бути одного віку), деякі частини можуть бути значно молодшими за інші через релятивістську природу часу. Світло може подорожувати на мільярди світлових років протягом мільярдів років у деяких частинах Всесвіту за набагато менший проміжок часу, який ми на Землі сприймаємо. Оскільки Всесвіт розширюється, а матерія поширюється в просторі, всесвітня гравітація поступово вирівнюється, зменшуючи швидкість різниці в часі у Всесвіті.

Багато астрофізиків та астрономів відкидають ідею обмеженого Всесвіту з нашою галактикою, Чумацький Шлях, поблизу або в її центрі. Але це філософська передумова, а не науковий висновок, заснований на емпіричних даних. Як відверто пояснив всесвітньо відомий астрофізик доктор Джордж Ф. Р. Елліс, люди повинні знати, що існує низка моделей, які можуть пояснити спостереження. Наприклад, я можу побудувати для вас сферично-симетричний Всесвіт із Землею в центрі, і ви не можете спростувати це на основі спостережень... ви можете виключити це лише з філософських міркувань. На мою думку, в цьому немає абсолютно нічого поганого. Те, що я хочу відкрити, це те, що ми використовуємо філософські критерії при виборі наших моделей. Багато космології намагаються це приховати. (В. Вейт Гіббс, профіль: Джордж Ф. Р. Елліс, Scientific American , жовтень 1995 р., вип. 273, №4, с. 55)

Підсумовуючи, ефект гравітаційного сповільнення часу є теоретичним вирішенням проблеми далеких зір YE, яке, на диво, узгоджує докази молодої Землі з доказами старого Всесвіту. Багато астрофізиків та астрономів відкидають одне з основних основоположних припущень, на яких ґрунтується пояснення GTDE (обмежений Всесвіт з Чумацького Шляху в центрі або поблизу нього), не через спостережувані дані, а через їхні філософські погляди.