„Zkuste to bez balónku!“ Poradil nám slovutný génius Jára Cimrman a jako obvykle, i tentokrát radil dobře.
„Ke zhotovení modelu rozpínání jedné dimenze časoprostoru jsme použili pružný pás délky 1,2m ( pružné obinadlo z autolékárničky).
Nejdříve jsme překreslili Hubbleův diagram prof. Edwarda L. Wrighta z University of California
http://www.astro.ucla.edu/~wright/sne_cosmology.htmlPoužili jsme z něho křivku Evolving Supernovae, která znázorňuje skutečné rychlosti a vzdálenosti Supernov typu Ia přepočítané na aktuální stav. Viz obr.:
Potom jsme na pružný pás nakreslili 13 rysek ve vzdálenosti 85 mm, tedy v délce 12 x 85 = 1020 mm, což odpovídá vzdálenosti 0 až 12 Gpc na diagramu, a zúžili ho plynule ze 60 na 43 mm tak, aby při natahování měly tyto rysky stejně nerovnoměrný nárůst rychlosti, jako je na zmíněném diagramu. To se podařilo celkem snadno, protože křivka zúžení pásu by měla být obdobná jako je křivka grafu. Zde je:
Tento model je tedy v poměru 12 Gpc : 1,02 m = 12 . 109 . 3,086 . 1016 / 1,02 = 3,63 . 1026
Při napínání tohoto pásu je zřetelně vidět, že užší část se natahuje více než ta širší, a v tom právě lze vidět zakřivení časoprostoru, který se na velkých vzdálenostech zakřivuje sám do sebe, tedy do svých tří délkových dimenzí, čtvrtý rozměr k tomu nepotřebuje. Je evidentní, že toto rozpínání má svůj střed, což je v souladu s pozorovanou skutečností, a přitom nemůže každý pozorovatel tvrdit, že on je také uprostřed.
Objekty, které jsou jsou ve směru ke středu, se od něho vzdalují vyšší rychlostí než ty na opačné straně. Rozpínání vesmíru také znamená, že mezi galaxiemi přibývá prostoročas. Tento model pak názorně ukazuje, že uprostřed rozpínání přibývá prostoru více než ve zdálených končinách vesmíru.
Zde je ještě třeba podotknout, že v galaxiích ani v naší sluneční soustavě prostoru nikterak nepřibývá, protože ony svou gravitací si svůj prostor udržují stejně velký, další už nepotřebují. Potřebuje ho ale vesmír, protože ty nejvzdálenější objekty letí tam, kde není vůbec nic, tedy ani prázdný prostor ani čas.
K výše zmíněnému nafukovacímu balónku ještě můžeme říci, že jeho rozpínání je zcela lineární, všechny značky s konstantní vzdáleností nakreslené na jeho povrchu si při nafukování uchovávají stejné rozestupy. Nejnověji pozorovaná skutečnost je však jiná, rozpínání časoprostoru není lineární.
Nakonec jsme sestrojili v – D diagram zmíněného pásku, tj. Průběh rychlosti jednotlivých rysek při natažení pásu o 280mm za 1s. Je zněj vidět, že rozpínání modelu se od pozorované skutečnosti příliš neliší, viz obr.:
Když víme, jak vypadá Země, jsme také schopni zhotovit její prostorový model, globus. Také model naší sluneční soustavy nebo i Galxie můžeme vyrobit. A pokud víme, jak se se rozpíná vesmír, měli bychom být schopni vytvořit jeho fyzicky hmatatelný model. Žijeme přece ve stejném prostoročase jako náš vesmír.
