Paul Sutter 는 오하이오 주립 대학의 천체 물리학 자이자 COSI Science Center 의 수석 과학자입니다. Sutter 는 또한 podcast Ask a Spaceman 과 RealSpace,그리고 YouTube 시리즈 Space In Your Face 의 호스트입니다.

우리 모두는 우주가 팽창하고 있다는 것을 알고 있습니다. 글쎄,당신이 알지 못했다면,지금 당신은 있습니다. 우리는 팽창하는 우주에 살고 있습니다:모든 은하계는 다른 모든 은하계에서 날아가고 있습니다. 이것은 자연스럽게 일반적인 질문으로 이어집니다: 우주가 팽창하고 있다면,그것은 무엇으로 확장되고 있습니까? 더 많은 우주? 아무것도? 막연한 안개를 닮은 것? 우리 우주 비누 거품의 가장자리는 어디 있습니까?

만,우리의 우주에는 가장자리가 있는 경우에는”우주”당신은 관찰할 수 있는 우주도 있습니다. 빛의 속도는 단지 그는 속도—그리고 우주가 되었습니다만 주변에 오랫동안(약 13.77 억 년)을 의미에만 너무 많은 우주의 밝혀졌을 통해 우리는 빛으로 여행을 그 광대한 우주의 거리가 있습니다. 그리고 우리의 관찰 가능한 한계를 벗어나는 것은 무엇입니까? 그 하나는 쉽습니다: 그것은 은하와 블랙홀과 새롭고 환상적인 종류의 치즈와 같은 더 많은 것들입니다. 그것은 우리에 의해 영원히 도달 할 수 없습니다.

우리의 관점에서,그것은 다음과 같 우리는 모든 것의 중심에,모든 하나의 은행 우리에게서 떨어져 있습니다. 그래서 자연스럽게 추론의”가장자리가 있어야합니다”라인으로 이어집니다. 그러나 당신이 우리의 가장 가까운 은하계 이웃 인 안드로메다로 뛰어 올랐다고합시다. 에서는 새로운 관점,그것은 여전히처럼 보이는 당신이 중심에 우주의 모든 것은 멀리 비행에서 당신입니다. 이제 정말 미쳐서 우리가 관측 범위의 먼 가장자리에있는 가장 먼 관측 가능한 은하계로 텔레포트 할 수있는 척합시다. 무엇을 추측? Yup,당신의 위치에서,그것은 다음과 같이 당신에 우주의 중심,그리고 모든 은을 포함하여 먼색—경주 당신을 멀리한다.”우주가 팽창하고 있다고 말할 때 우리가 의미하는 바입니다.”모든 은하에서 멀어져 다른 모든 galaxy(몇 가지 작은 예외서의 인수 합병이지만,그의 주제는 또 다른 문서에서).

하지만 한계가 있어야 하죠? 우주가 무한하지 않습니까? 맞지?아마도 그렇지 않을 것입니다. 그것이 매우,매우,매우 크지 만,우주는 무한히 크지 않을 것입니다.그러나 여전히 가장자리가 필요하지 않습니다.

은하계에서 은하계로 호핑하는 것에 대해 다시 생각해보십시오. 은하수에서 우주는 우리와 함께 중심에 크기가 커지는 거대한 비누 거품처럼 보입니다. 그러나 다른 은하계에서이 보편적 인 거품은 거품의”중심”에 다른 은하가 있기 때문에 다르게 보입니다.. 우리가 유혹 될 수 있습을 부르는”내에”또는””가장자리의 우주는 의미에서 새로운 관점입니다. 그리고 그것은 모든 단일 은하계에서도 마찬가지입니다.

나는 그것을 다시 말할 것이다:”확대”우주만을 의미 모든 갤럭시 움직이는 멀리 떨어져 다른 모든다. 그게 다야! 가장자리가 없습니다. 거품이 없습니다. 로 확장 할 것이 없습니다. 수학은 간단합니다:우주는 시간이 갈수록 커집니다. 그리고 그게 다야.

한 걸음 뒤로 물러나자. 모두가 알고 있는 이러한 일반적인 비유를 설명하는 데 사용되는 확장하고 우주 은하는 개미처럼 크로스 해변에서 볼. 우리는 빵 한 덩어리에 모두 건포도입니다. 그리고-오! -비치 볼이 팽창하고 있습니다! 예! 빵 한 덩어리가 오븐에 올라가고 있습니다! 공간이 확장되고 있으며,은하와 함께 운반됩니다! 봐? 쉽게!

그 유사성이 확실히 얻을 통해 중요한 포인트:은하지 않는 비행이나 촬영하거나 왈츠됩니다. 그것은 확장의 모든 일을하고있는 그들 아래의 공간이다;은하들은 우주 카펫 타기를 위해 단지 따라 있습니다.

그러나 그 유추는 또한 치명적인 결함을 가지고 있습니다. 우리는 모든 쉽게 상상을 팽창시키 비치 볼거나 상승 빵,그리고 우리는 즉시로 그들의 생각대로 무언가:빈 공기입니다. 해변 공에는 피부가 있습니다. 덩어리는 맛있고 바삭 바삭한 빵 껍질을 가지고 있습니다. 그들은 가장자리가 있고,그들은 무언가로 움직이고 있습니다.

우리의 마음을 재생 속에서 우리의 속에서 우리를 완전히 놀란에서 무슨 일이 일어나고 있는지.

우리가 ants-on-a-beach-ball 비유를 사용할 때 사람들이 가장 먼저 말하는 것은”왜 개미?”나는 모른다;그것을 다루십시오. 그리고 사람들이 말하는 두 번째 것은”오,우주의 중심이 바로 거기에 있습니다,공의 한가운데에 있습니다.”그 시점에서,나는 비유의 한계로 뛰어 들어야한다:우리의 전체 우주는 비치 볼의 표면이다. 그리고 공의 표면에는 중심이 없습니다. 지구의 표면에는 중심이없는 것처럼. 우리는 우리가 기뻐하는 곳 어디에서나 기둥을 만들 수있었습니다.

해변에서 볼 모델,우리의 우주 전체 두 개의 차원 표면 전체의 바보는 개미하려고 크롤링 서로에 대해 다른 그러나 실패기 때문에 어떤 경련을 유지 팽창니다. 좋아,좋아,뭐든간에. 모델 우주는 두 개의 차원,하지만 우리의 마음의 눈에서,우리는 즉시 그것의 생각으로 확장의 세 번째는 차원이—치수는 개미에 액세스할 수 없기 때문에,그들은 점프 할 수 없습니다. 그러나 그 여분의 치수는 공의 표면으로 확장 할 수있는”장소”를 제공합니다.

그러나 우리의 실제 우주는 3 차원입니다. 문자열 이론은 여분의 차원이있을 수 있음을 암시하지만,그것들은 모두 supertiny 이므로 그것들은 계산되지 않습니다. 그래서 우리 우주가 확장 할 수있는”물건”을 제공하는 네 번째 추가 차원이 있습니까? 아마도 그렇지 않을 수도 있습니다. 여기에 일이 있습니다: 수학은 우리의 3 차원 우주로 확장 할 수있는 네 번째 차원을 지원할 수 있습니다. 그리고 우리는 확실히”가장자리에서”이 여분의 차원은,동일한 방법은 당신이를 가리킬 수 있습니다””가장자리의 2D 비치 볼 표면입니다.