Gambar dari bagian yang sangat terpencil di alam semesta, banyak galaksi berjarak puluhan miliar tahun cahaya dari kita.Beberapa fakta mendasar dihubungkan dengan Semesta - asal usulnya, sejarahnya, keadaannya saat ini - yang sangat sulit untuk disadari. Salah satunya adalah Big Bang, gagasan bahwa Semesta dimulai beberapa tahun yang lalu, yaitu, 13,8 miliar. Kemudian momen pertama terjadi, dari mana kita dapat menggambarkan Semesta seperti yang kita kenal sekarang: diisi dengan materi dan radiasi , dan bahan-bahan yang akhirnya tumbuh menjadi bintang, galaksi, planet, dan manusia. Seberapa jauh kita bisa melihat? Anda mungkin berpikir bahwa karena segala sesuatu di Semesta dibatasi oleh kecepatan cahaya, itu akan menjadi periode 13,8 miliar tahun. Tapi ini tidak benar, dan salah satu pembaca ingin tahu:
Bagaimana kita dapat mempelajari bentangan ruang 92 mil mil [tampaknya berarti tahun cahaya - sekitar. trans.] kapan cahaya dari tepi hanya sampai kepada kita 13,7 miliar tahun? Bahkan jika kita mengasumsikan bahwa titik-titik ini bergerak lebih jauh dari kita selama perjalanan cahaya, dan kita menghitung di mana mereka seharusnya, dan bukan di mana kita melihatnya, dan mengingat bahwa ruang pada jarak seperti itu mengembang lebih cepat daripada c, masih nampak bahwa ini angka terlalu besar.
Masalah ini dapat didekati dari tiga sisi, tetapi hanya satu yang benar.
Gambar logaritmik dari Alam semesta yang dapat diamati sebagaimana disajikan oleh seniman1) Materi ada di mana-mana, dan cahaya bergerak dengan kecepatan cahaya. Secara default, orang hanya memiliki gambar seperti itu. Anda dapat membayangkan Alam Semesta yang dipenuhi bintang dan galaksi di mana pun Anda melihat, dan fakta bahwa bintang dan galaksi ini mulai terbentuk segera setelah permulaan segalanya. Karena itu, semakin lama kita menunggu, semakin jauh kita dapat melihat, karena cahaya bergerak dalam garis lurus dengan kecepatan cahaya. Karena itu, setelah 13,8 miliar tahun, kita dapat berharap bahwa kita akan dapat melihat ke belakang hampir 13,8 miliar tahun, hanya mengurangi waktu yang diperlukan untuk pembentukan bintang dan galaksi setelah Big Bang.
2) Substansi ada di mana-mana, cahaya bergerak dengan kecepatan c, dan semuanya dapat bergerak di ruang angkasa. Masalahnya memiliki tingkat lain - tidak hanya ada banyak zat pemancar cahaya, tetapi benda-benda ini juga bergerak relatif satu sama lain. Karena mereka juga dapat bergerak hampir dengan kecepatan cahaya sesuai dengan aturan SRT, dan cahaya bergerak ke arah Anda dengan kecepatan cahaya, kita dapat berharap bahwa kita akan dapat melirik jarak hampir dua kali lipat dari pada paragraf pertama. Mungkin benda-benda sekarang dapat ditemukan pada jarak 27,6 miliar tahun cahaya dari kita, jika cahaya yang dipancarkan oleh mereka sekarang mencapai kita, dan mereka sendiri bergerak dari kita hampir dengan kecepatan cahaya.
3) Materi ada di mana-mana, cahaya bergerak dengan kecepatan c, semuanya bisa bergerak di ruang angkasa, dan Semesta mengembang. Level terakhir ini adalah yang paling tidak intuitif, dan paling banyak menimbulkan masalah. Ya, ruang dipenuhi dengan materi, yang dengan cepat terakumulasi dalam bintang, galaksi dan struktur yang lebih besar. Ya, cahaya yang dipancarkannya bergerak dengan kecepatan c, kecepatan cahaya dalam ruang hampa. Semua hal ini dapat bergerak di ruang angkasa, paling sering disebabkan oleh gaya tarik gravitasi timbal balik dari berbagai bagian dengan peningkatan dan penurunan kepadatan. Semua ini sama seperti pada opsi 2.
Ia menambahkan bahwa ruang itu sendiri juga mengembang. Ketika Anda melihat galaksi yang jauh dan melihat bahwa galaksi itu lebih merah dari biasanya, umumnya dipercaya bahwa galaksi itu lebih merah karena gerakan diarahkan dari kita, akibatnya cahaya bergeser ke bagian merah dari spektrum gelombang. Demikian pula, suara sirene bergerak dari Anda bergeser ke gelombang yang lebih panjang dan tampaknya lebih rendah. Tapi ini semua berlaku untuk opsi kedua. GR menambahkan titik lain, perluasan ruang. Dan dengan perluasan Semesta, jalinan ruang direntangkan, dan untuk gelombang cahaya individu di angkasa, panjangnya juga bertambah!
Anda dapat memutuskan bahwa dua efek ini tidak dapat dibedakan. Jika semua yang dapat diukur adalah panjang gelombang cahaya yang mencapai mata Anda, bagaimana Anda bisa yakin jika itu memanjang karena gerakan atau karena jalinan ruang? Ternyata ada hubungan antara pergeseran merah (dan karena itu panjang gelombang) dan kecerahan yang diamati dari galaksi, yang tergantung pada jarak. Dalam Alam Semesta yang tidak mengembang, seperti yang telah kami jelaskan sebelumnya, jarak maksimum yang dapat Anda lihat adalah dua tahun Semesta dalam tahun cahaya: 27,6 miliar tahun cahaya. Tetapi di Alam Semesta kita hari ini, kita telah melihat galaksi yang lebih jauh!
Sekilas BARANG-Utara, di foto salah satu galaksi paling jauh dari semua yang telah kita lihat. Sebagian besar berada di luar 30 miliar tahun cahaya.Sejauh mana kita bisa melihat? Jika tidak ada energi gelap di Semesta, maka objek terjauh adalah bintang, galaksi, sisa cahaya dari Big Bang, dll. - akan terbatas pada 41,4 miliar tahun cahaya. Tetapi di alam semesta energi gelap, nilai ini bahkan lebih besar, berjumlah sekitar 46 miliar tahun cahaya untuk energi gelap yang diamati.
blog-images.forbes.com/startswithabang/files/2016/08/1-U1TKSOmpfiu_JRkSDzPquA.jpgGaris putus-putus adalah prediksi STR, garis solid adalah GR, untuk jarak di alam semesta yang mengembang. Pengamatan bertepatan dengan prediksi GR.
Menyatukan semua ini, kita mendapatkan bahwa jarak tempat kita mengamati alam semesta dari satu ujung ke ujung lainnya adalah 92 miliar tahun cahaya. Jangan lupa bahwa itu terus berkembang. Jika kita menabrak jalan hari ini dengan kecepatan cahaya, kita hanya bisa melewati sepertiga ukurannya, sekitar 3% dari volume.
Oleh karena itu, meskipun 92 miliar tahun cahaya tampaknya menjadi nilai besar bagi Semesta dengan usia 13,8 miliar tahun, itu adalah nilai yang tepat untuk Semesta, diisi dengan materi, energi gelap, dan mematuhi hukum GR. Alasan untuk ukuran yang sangat besar ini adalah bahwa ruang berkembang, dan bahwa ruang baru terus-menerus diciptakan antara galaksi, kelompok, dan kluster yang terhubung. Jika Anda memperhitungkan semua yang ada di dalamnya, yang mengontrolnya dan bagaimana tampilannya, ternyata tidak mungkin sebaliknya.