מה הגודל של הגודל המשוער של היקום?

היקום הוא כל המרחב וכל מה שבתוכו. איש אינו יודע מה גודלו, וייתכן שהוא אינסופי. הגודל המוצג למעלה, 1,600 יוטהמטרים (כ-170 מיליארד שנות אור), אינו תוצאה של מדידה. שנת אור היא המרחק שהאור עובר בשנה אחת.

גודל

החלק שאפשר למדוד הוא היקום הנצפה, האזור שהאור ממנו הספיק להגיע אל כדור הארץ מאז המפץ הגדול. רוחבו כ-93 מיליארד שנות אור. כל היקום כנראה גדול בהרבה, אך עד כה נקבע רק גבול לגודלו, ולא נמדד גודלו.

דרך אחת לקבוע גבול היא למדוד את צורת המרחב. אילו המרחב היה מתעקם חזרה אל עצמו, כמו פני השטח של כדור, גודלו של היקום היה סופי. מדידות של הלוויין פלאנק, בשילוב סקרי גלקסיות, מראות שהמרחב שטוח בטווח של כ-0.2%.

ניתוח מ-2011 שילב מדידות כאלה. הוא מצא, ברמת ביטחון של 99%, שנפח היקום גדול לפחות פי 251 מנפח היקום הנצפה. אם המרחב שטוח בדיוק, או מתעקם בכיוון ההפוך, ואין לו צורה חריגה, היקום נמשך ללא סוף.

השוואות גודל

• אילו היקום הנצפה הוקטן לגודל של כדור כדורסל, ברוחב של כ-24 סנטימטרים, היקום כולו היה מכיל מרחב השווה לפחות לנפח של כדור ברוחב 1.5 מטרים.
• מבחינת נפח, היקום כולו היה מכיל לפחות 8 × 10⁶¹ כוכבי לכת בגודלו של כדור הארץ, כאשר 10⁶¹ הוא 1 ואחריו 61 אפסים.
• מרחב שנסגר על עצמו יכול עקרונית להיות קטן מהיקום הנצפה. חיפוש מ-2004 שלל, עבור טווח רחב של צורות, יקום שרוחבו קטן מ-24 גיגה-פארסקים (78 מיליארד שנות אור). זה כ-84% מרוחבו של היקום הנצפה.

חיפוש אחר יקום שנסגר על עצמו

המרחב יכול להיות סופי גם בלי להתעקם, אם הוא נסגר על עצמו. כך פועלים כמה משחקי וידאו: ספינה שיוצאת מקצה אחד של המסך חוזרת מהקצה הנגדי. ביקום כזה, אור מאותו אזור יכול להגיע אל כדור הארץ ביותר מכיוון אחד.

קרינת הרקע הקוסמית, הזוהר העמום שנותר מהיקום המוקדם, הייתה מראה אז מעגלים תואמים של כתמים חמים וקרים בחלקים שונים של השמיים. ב-2004 חיפש צוות מחקר מעגלים כאלה במפות של חללית WMAP של נאס"א. הצוות לא מצא מעגלים תואמים ברדיוס גדול מ-25 מעלות.

עבור טווח רחב של צורות אפשריות, כך נשלל יקום שרוחבו קטן מ-24 גיגה-פארסקים. גיגה-פארסק הוא כ-3.26 מיליארד שנות אור. החיפוש לא יכול היה לשלול יקומים גדולים יותר שנסגרים על עצמם, או יקום אינסופי.

מקורות

• Planck 2018 results. VI. Cosmological parameters. Planck Collaboration, Astronomy and Astrophysics, 2020.
• Applications of Bayesian model averaging to the curvature and size of the Universe. Vardanyan et al., Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2011.
• Constraining the Topology of the Universe. Cornish et al., Physical Review Letters, 2004.
• A Map of the Universe. Gott et al., The Astrophysical Journal, 2005.
• Expanding Confusion: common misconceptions of cosmological horizons and the superluminal expansion of the Universe. Davis and Lineweaver, Publications of the Astronomical Society of Australia, 2004.
• Measuring the Universe. International Astronomical Union.
• Planck reveals an almost perfect Universe. European Space Agency, 2013.
• Earth Fact Sheet. NASA, 2024.
• Official Basketball Rules 2026: Basketball Equipment. FIBA, 2026.