Widzialny Wszechświat

Widzialny (obserwowalny) Wszechświat – obszar Wszechświata, wraz ze znajdującą się w nim materią, który jest możliwy do zaobserwowania z Ziemi w dniu dzisiejszym. 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

Rozmiar widzialnego Wszechświata można obliczyć jako iloczyn prędkości światła pomnożonej przez czas, jaki upłynął od Wielkiego Wybuchu. 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. 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.

Szacuje się, że widzialny Wszechświat zawiera 30 miliardów bilionów gwiazd (3 ×10²²) 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.

Inne odległości

Z prawa Hubble'a wynika, że prędkość ucieczki galaktyk v jest proporcjonalna do odległości między nimi r, a stałą proporcjonalności jest stała Hubble'a H₀:

$v=H_0 r\,$

Ponieważ dla widzialnego Wszechświata v nie może przekroczyć prędkości światła c, stąd ze wzoru:

$r=c/H_0\,$

otrzymujemy wartość r równą ok. 1,3 ×10¹⁰ lat świetlnych, co jest największą występującą w obserwowalnym Wszechświecie odległością dwóch punktów. Odnosząc to do sfery, wielkość ta określa odległość obserwatora od jego antypody.

Ciekawostki

Paul Dirac zauważył ciekawe zależności, związane z rzędem wielkości 10³⁹, który pojawia się dla stosunków pewnych wielkości fizycznych:

• 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 10^2x39

Zobacz też

• Horyzont cząstek
• Wszechświat
• Wielki Wybuch