Big Bang Introduction

Преобладаващата теория за възникването
на вселената в момента

обикновено се нарича
Теорията за големия взрив.

Това е просто идеята, че Вселената
е възникнала като един вид безкрайно малка точка,

една безкрайно малка сингулярност,

след което е имало просто един взрив, или
просто се е разширила от това състояние

до Вселената, която познаваме днес.

Когато за пръв път си представих това,
сигурно заради самото име, Големия взрив,

си представих експлозия.

Всичко е било безкрайно "опаковано"
заедно и след това е експлодирало навън.

Тогава, след като всичката материя
експлодирала навън, започнала да кондензира

и след това са се получили
тези галактики,

тези супер клъстери от галактики, които
също започнали да се кондензират,

в тях планети и звезди също
започнали да се кондензират

и така се получил видът Вселена,
който наблюдаваме сега.

Но този модел на визуализация на
Големия взрив води до няколко проблема.

Първият е, че когато говорим за
Големия Взрив, ние не говорим

за масата, или за материята
във Вселената, съдържаща се в една точка,

а говорим всъщност за
разширяване на пространството.

Не говорим просто
за нещо в пространството

като разширяване на
физичната маса,

ние говорим за
самото пространство,

така че при този модел
всичко това се разширява,

и сигурно се чудиш дали се разширява,
преобразувайки се в нещо друго?

Ако най-външната част
на материята е точно тук,

какви са тези неща тук?
И си казваме:

това не е ли пространство, как можем
да кажем, че пространството се разширява?

Друга идея, която също се предполага
в теорията на Големия взрив, е,

че ако това тук е най-външната
част от материята,

това ли би бил краят на Вселената?
Има ли Вселената край?

И отговорът на този въпрос, заради който
ще се опитаме да се справим с това е, че

първо: Вселената няма край и

второ: Няма нищо извън пространството,
ние не се разширяваме

в друго пространство. Ще обясня това,

надявам се, че ще се разбере,
защо това е случаят сега.

Най-добрият начин на разглеждането
на въпроса е по аналогия.

Ако ти кажа, че имаме
двуизмерно пространство,

което има една крайна площ, крайна точка,
тоест не е безкрайно,

но то също така няма ръб.

Отново, на пръв поглед това
изглежда сложно –

как да конструирам нещо,
което има една крайна площ

но въпреки това няма край?
Всеки път, когато

се опитам да нарисувам площ, изглежда
сякаш трябва да има и краища.

И тогава бихме могли
да си спомним –

ами ако двуизмерното
пространство е извито?

Какво се случва?

Мисля, че най-лесният пример
за това е повърхнината на сфера.

Ще нарисувам една сфера тук.
Ето това тук е сфера.

Ще нарисувам линии по ширината
и дължината на тази сфера.

Ще сложа малко сенки,
за да изглежда хубаво.

В този тип сфера, която
има крайна площ,

можеш да си представиш
и повърхността на балон,

или на мехурче, или
повърхността на Земята.

Има една определена площ,
но няма ръб, няма край,

тоест, ако се движим
в една посока завинаги,

просто ще вървим и накрая ще се върнем
в началната си позиция.

За да си представим тримерно
пространство,

което има същите характеристики –
определена площ и...

Вече не искам да казвам "определена
площ", защото вече не говорим

за триизмерно пространство,
нека го нарисувам тук.

Нека си представим
тримерно пространство,

и вместо площ сега искам
да говоря за краен обем

и никакъв ръб, как да направя това?

Когато не се задълбочаваме в това,
погледни, ако имаме краен обем, може би

ще се съдържа в някакъв куб,
очевидно имаме ръбове в тази ситуация.

Можем да си представим
дори краен обем

като намиращ се вътре в сфера,
която очевидно има ръб

цялата тази повърхност ето там.

Но как да създадем
тримерно пространство,

което има краен обем и няма ръб?

И ще ти кажа точно сега.

Много е трудно да си го представим,
но за да си го представим,

ще нарисувам същото, което нарисувах тук.

Трябва да си го представиш, винаги трябва
да си го представяме аналогично

(освен ако нямаме мозък,
с който да си представим

повече от три
пространствени измерения).

Това е сфера. Нека разясня, че
това е двумерна повърхност.

На повърхността на сферата можем
да се движим само в две посоки.

Две перпендикулярни посоки,
можем да се движим така,

можем да се движим и така.

Можем да се движим наляво и надясно
или нагоре и надолу.

Двумерна повърхност на
тримерна сфера.

Ако аналогично си го представим,
което е доста трудно,

но ако си представим
тримерна повърхност...

можем да го направим
математически.

Математиката тук
не е особено трудна,

тримерна повърхност
на четиримерна сфера.

Ще го нарисувам
по същия начин.

Ако разгледаме
тези три измерения

просто като тези две
измерения на повърхността,

се получава съвсем същото нещо.

Не твърдя, че това
е формата на Вселената.

Ние не знаем действителната форма,
но това, което знаем, е,

че има лека кривина,
не знаем точната форма, но

сферата е най-простият начин да си го представим.
Има и други, които стават.

Тороид също би паснал –
има краен обем и няма ръб.

Искам да го разясня – всъщност не знаем
дали има определен обем,

това все още е отворен въпрос,
но искам тук да ти покажа,

че може да има краен обем
и същевременно да няма ръб.

Повечето хора вярват –
казвам вярват, защото знаем,

базирано на доказателствата
и всичко останало,

че говорим за нещо с определен обем,

особено когато говорим за
Теорията за големия взрив,

която предполага краен обем.

Въпреки че може да е супер голям,
ужасно голям обем, той е краен.

И сега си представи тези сфера,

ако си на повърхността на тази
четиримерна сфера,

не мога да начертая четириизмерна сфера,

но ако се намираш на тази повърхност
на тази четириизмерна сфера,

ако тръгнеш в която и да е посока,
ще се върнеш там, откъдето тръгна.

Ако тръгнеш в тази посока,
ще се върнеш тук.

Вселената е огромна,
така че дори на светлината

може би ще ѝ отнеме неописуемо
количество време, за да я премине.

И ако сферата се разширява, може
да се разширява толкова бързо,

че светлината може дори да не успее
някога да я обиколи,

но на теория, ако нещо
е било достатъчно бързо...

Ако нещо обикаля около
сферата, то всъщност

би могло да се върне
обратно до тази точка.

И когато говорим за
тримерна повърхност –

това е тримерна повърхност
на четиримерна сфера –

тогава всяко от трите измерения, които
са тук на повърхността –

аз мога да нарисувам само две,

но това означава, че ако това е истина,

ако Вселената е тримерна повърхност
на четиримерна сфера,

това значи, че ако се движим
нагоре без да спрем,

евентуално ще се върнем долу
в началото.

Така че, ако вървим през
цялото време нагоре,

евентуално ще се завърнем в точката,
където сме били първоначално.

Това може да бъде неописуемо
огромно разстояние,

но евентуално ще се завърнем
в началната позиция.

Ако се движим надясно, евентуално
ще се завърнем в стартовата точка.

Ако искаме да отидем
вътре в страницата...

нека го нарисувам така,
ако отидем вътре в страницата,

ще се върнем в началната позиция
над страницата.

Изводът, който можем да си направим,

е, че бихме се върнали обратно
в начална позиция.

Нека се върнем на въпроса
за разширяващата се Вселена.

Знаем, че Вселената не се разширява
в друго пространство.

Вселената Е цялото пространство,
но все още се разширява.

Това е моделът, можеш да си представиш, че

малко след Големия взрив нашата
четиримерна сфера е изглеждала така.

Може би е била малка четириизмерна сфера,

може би по време на Големия взрив
е била тази невероятно малка сфера,

а по-късно е била тази
по-голяма сфера, нека я затъмня,

за да покажа, че сферата един вид
изхвръква от страницата,

и по-нататък във времето тази сфера
може да изглежда по този начин.

Сега може да се изкушаваш да попиташ:
"Но това не е ли извън сферата?

Това не е ли пространство,
в което сферата се разширява?

Това не е ли част от Вселената?"

И ако говориш за три измерения,
аз бих казал, че не е.

Цялата Вселена е тази повърхност, това е
повърхността на тази четиримерна сфера.

Ако говорим за повече измерения,

тогава да – можем да говорим може би
за неща извън нашата тримерна Вселена,

така че когато това се разширява
във време-пространството,

знаеш, че един начин да си представим
това четвърто измерение е

че с времето нещата се
раздалечават все повече и повече.

В следващи видеа ще представя доказателства

защо Теорията за големия взрив е
най-добрата теория досега.

Но представи си, че имаме две точки
на тази сфера, които са толкова раздалечени,

че с разширяването на тази четиримерна сфера
това мехурче се спуква, или този балон се спуква,

и тези две точки... ще нарисувам три точки –

тези три точки просто ще се раздалечат
все повече и повече една от друга.

Това е всъщност е една от главните
причини, която потвърждава

Теорията за Големия взрив – всичко се разширява
не само от една централна точка,

а всичко се разширява отвсякъде,

ако тръгнем в която и да е посока от която и да е
точка във Вселената, всичко друго се разширява,

си колкото по-далеч отиваме, изглежда
сякаш толкова по-бързо се разширява от нас.

Тук аз ще спра и ще оставя нещо,
над което да помислиш,

а след това ще надградим това –
помисли върху това

какво представлява видимата Вселена.