Widzialny Wszechświat

Widzialny (obserwowalny) Wszechświat – obszar Wszechświata, wraz ze znajdującą się w nim materią, który jest możliwy do zaobserwowania z Ziemi w chwili obecnej. Widzialny Wszechświat jest ograniczony z uwagi na fakt, iż światło lub inne sygnały są w stanie dotrzeć do ziemskiego obserwatora z okresu nie wcześniejszego od początku Wielkiego Wybuchu.

Przyjmując jednorodność i izotropowość Wszechświata, jego widzialny obszar można określić jako sferę, w której środku znajduje się obserwator. Prowadzi to do wniosku, że każde położenie we Wszechświecie posiada własny Widzialny Wszechświat.

Rozmiar

Wizualizacja 92 miliardów lat świetlnych – trójwymiarowy Widzialny Wszechświat. Kropki reprezentują skupiska supergromad, Supergromada w Pannie (zawierająca Drogę Mleczną) znajduje się w centrum, ale jest za mała, aby być widoczną w tej skali.

Współrzędne współporuszające się z Ziemi do granic widocznego Wszechświata wynoszą około 14 miliardów parseków (4,6 ×10¹⁰ lat świetlnych) w każdym kierunku, co daje średnicę obserwowalnego Wszechświata równą około 92 miliardy lat świetlnych, czyli 8,8 ×10²⁶ metrów^[1] (880 jottametrów). Należy zwrócić uwagę, że powyższe wielkości określają maksymalną odległość, dla jakiej zdarzenia mogą być obserwowane w chwili obecnej, czyli jednocześnie wyznaczają granice horyzontu cząstek, wewnątrz którego cząstki są w kontakcie przyczynowo-skutkowym^[2].

Szacuje się, że widzialny Wszechświat zawiera 300 tryliardów gwiazd (3 ×10²³)^[3] składających się na 350 miliardów dużych galaktyk oraz 3,5 biliona galaktyk karłowatych. Te wszystkie galaktyki tworzą 25 miliardów grup galaktyk zawartych w 10 milionach supergromad galaktyk^[4].

Paul Dirac zauważył zależności, związane z rzędem wielkości 10³⁹, który pojawia się dla stosunków pewnych wielkości fizycznych^[5]:

• rząd wielkości stosunku natężenia pola elektrycznego do grawitacyjnego (na przykład w oddziaływaniu między elektronem i protonem) sięga 10³⁹
• rząd wielkości stosunku promienia obserwowalnego Wszechświata do promienia protonu wynosi 10³⁹
• rząd wielkości liczby atomów w obserwowalnym Wszechświecie jest równy około 10^(2×39)

Inne odległości

Z prawa Hubble’a wynika, że prędkość ucieczki galaktyk ${\displaystyle v}$ jest proporcjonalna do odległości między nimi ${\displaystyle r,}$ a stałą proporcjonalności jest stała Hubble’a ${\displaystyle H_{0}{:}}$

${\displaystyle v=H_{0}r}$

Ponieważ dla widzialnego Wszechświata ${\displaystyle v}$ nie może przekroczyć prędkości światła w próżni ${\displaystyle c,}$ stąd ze wzoru:

${\displaystyle r=c/H_{0}}$

otrzymuje się wartość ${\displaystyle r}$ równą ok. 1,3 ×10¹⁰ lat świetlnych, co jest największą występującą w obserwowalnym Wszechświecie odległością dwóch punktów^[6]. Odnosząc to do sfery, wielkość ta określa odległość obserwatora od jego antypody.

Lokalizacja Ziemi w Widzialnym Wszechświecie. (Kliknij, aby zobaczyć wersję alternatywną.)

Zobacz też

• objętość Hubble’a
• horyzont cząstek
• Wszechświat
• Wieloświat
• Wielki Wybuch

Przypisy

1. Charles H. Lineweaver, Tamara M. Davis. Misconceptions about the Big Bang. „Scientific American”, s. 36–45, marzec 2005. (ang.).
2. Krzysztof Bolejko. Wewnątrz horyzontu. „Urania”. 6/2009. [zarchiwizowane z adresu].brak numeru strony
3. DanD. Vergano DanD., Universe holds billions more stars than previously thought - USATODAY.com [online], usatoday30.usatoday.com, styczeń 2010 [dostęp 2016-08-28].
4. Richard Powell: Wszechświat w odległości 14 miliardów lat świetlnych. Atlas Wszechświata, 2000-08-01. [dostęp 2012-03-18]. [zarchiwizowane z tego adresu (2012-05-11)]. (pol.).
5. Michał Heller: Początek jest wszędzie. Nowa hipoteza pochodzenia Wszechświata. Prószyński i S-ka, 2002. Brak numerów stron w książce
6. Jerzy Michał Massalski: Cząstki, plazma, Wszechświat. Kraków: Wydawnictwo AGH, 1991, s. 362. ISBN 0239-6114.

Linki zewnętrzne

• Richard Powell: Atlas Wszechświata. [dostęp 2015-10-03]. [zarchiwizowane z tego adresu (2014-10-14)].

Encyklopedie internetowe (obserwowalny Wszechświat):

• Catalana: 0269720