Rozšiřuje se vesmír?

Od té doby, co byla Einsteinova teorie obecné relativity aplikována na to, co je známo o vesmíru jako celku, existuje podezření, že se vesmír rozšiřuje. Když Edwin Hubble a Milton Humason ve 20. letech objevili, že prakticky všechny galaxie na obloze se od nás pohybují velkou rychlostí, vzbudilo to podezření, že vesmír se rychle rozšiřuje. Teprve v roce 2000 však byly rozhodující důkazy konečně nalezeny ve prospěch expanze vesmíru, a to formou rozsáhlých průzkumů velmi vzdálených objektů s červeným posunem.

Rostoucí vesmír je často citován jako nejvýznamnější nález v moderní kosmologii. V Einsteinově době byla převládající teorie teorie ustáleného stavu, která uvedla, že vesmír zůstal vyrovnaný ve stejné velikosti. Einstein, jehož rovnice předpovídaly univerzální expanzi nebo kontrakci, ale nikoli stázi, uměle zavedl do svých rovnic stabilizační proměnnou zvanou „kosmologická konstanta“. Poté, co si z Hubbleových pozorování uvědomil, že vesmír se pravděpodobně rozšiřuje, později to nazval svou „největší chybou“.

Fenoménem, ​​který nejprve vedl kosmology a astronomy k předpovídání rozšiřujícího se vesmíru, byla Hubbleova analýza červeného posunu. Pomocí observatoře Mount Wilson, která byla v té době nejlepším dalekohledem na světě, Hubble viděl vzdálené galaxie a viděl, jak vypadají postupně červeně. Podíval se dál ve vesmíru a prodlouženě, dále zpět v čase, protože cestování z těchto galaxií na Zemi trvá mnoho miliard let. Protože faktor zarudnutí tak dobře koreloval s nárůstem vzdálenosti, Hubble předpokládal, že se jedná o spolehlivý jev s fyzickou příčinou.

Příčina byla stanovena takto: jak se vesmír rozšiřuje, základní prostor se zvětšuje, ale světlo procházející skrz něj zůstává stejné. Rozšiřující se prostor táhne vlnovou délku světla, takže je delší a tím červenější. Analogie někdy použitá je tečky na povrchu rozšiřujícího se balónu. Nakreslete vlnový vzor na balón a když ho vyhodíte do vzduchu, všimněte si, jak se vlna natahuje a prodlužuje. To je stejný princip za jevem redshift.

V roce 1998 bylo objeveno nejen to, že vesmír se rozšiřuje, ale že se pravděpodobně rozšiřuje rychleji. Fyzický důvod pro to je křídou až k tajemné "temné energii", tak pojmenované, protože sotva o tom něco víme.