Hva er i sentrum av universet?

Jeg tror spørsmålet ditt er om emnet, men @RhysW har koblet et veldig nyttig innlegg for å forstå hvorfor spørsmålet ditt er en vanlig misforståelse om Big Bang.

No Center

Det er ikke noe» sentrum «for universet. Når som helst vil en lokal observatør hevde at de er i sentrum av universet på den måten galakser beveger seg bort fra dem. Hvordan kan vi muligens vite dette? Universet ser ut til å være både homogent (har samme struktur overalt) og isotropisk (det er ingen foretrukket retning). Hvis dette virkelig er universets egenskaper, må utvidelsen av universet være den samme på alle andre steder (Se: kosmologisk prinsipp ).

Hvordan Big Bang og eksplosjoner er forskjellige

I tillegg er Big Bang forskjellig fra en eksplosjon på følgende måter:

1) Partikler involvert i en eksplosjon bremser til slutt på grunn av friksjonskrefter. Tenk på fyrverkeri ( http://www.youtube.com/watch?v=qn_tkJDFG3s ). Partikler beveger seg raskest i eksplosjonsøyeblikket, og sakte monotont med tiden. Utvidelsen av det tidlige universet følger ikke denne trenden, men noen ganger bruker folk ordet «eksplosjon» for å beskrive den enorme volumetriske økningen (en økning med en faktor på $ \ sim10 ^ {76} $) som skjedde mellom $ 10 ^ {- 36} – 10 ^ {- 32} $ sekunder etter Big Bang, som treffende heter inflasjon .

2) En eksplosjon innebærer at det eksisterer rom. For at en eksplosjon skal finne sted, må partikler (enten vi snakker om materie eller lys) ha plass å eksplodere i. Strengt tatt er inflasjonen i universet en utvidelse av tidskoordinater, og ordet eksplosjon kan derfor ikke gjelde siden det ikke var noe tid for romtid å eksplodere i.

Du misforstår utvidelsen av universet. -Bang er ikke en eksplosjon: dette er øyeblikket når universet hadde en (nær) uendelig tetthet. Så det er ikke noe senter i universet, ettersom det ikke er noe senter for jordens overflate (dette er den mest populære 2 -dimensjonal analog).

Siden denne opprinnelige tilstanden med ultrahøy tetthet ekspanderer universet, atomer har dannet seg, stjerner og galakser har dannet seg og nå, i veldig stor skala, avstanden mellom to klynger av galakser fortsette å øke med tiden på grunn av utvidelsen.

I en forstand hvilken som helst punktet du velger er i «sentrum» av universet, og når som helst i universet, i stor skala, ser universet ut som på et hvilket som helst annet punkt. Dette er ikke det samme som å si at universet er uendelig, skjønt (men det kan være). Analogien med en eksplosjon er dårlig, ettersom eksplosjoner utvides til eksisterende rom. Med Big Bang utvides selve plassen. Men per definisjon har rommet ikke en kant (hvis det gjorde det, ville det være et «meta-rom» som ville være det virkelige rommet og så videre), og overalt er sentrum og / eller ingen steder.

Universet utvider seg ikke vekk fra noe senter. Alle avstandene utvides jevnt over hele universet. Dette forårsaker en slik effekt at hver enkelt observatør, ser det ut som om hele universet beveger seg bort fra dem.Det kan demonstreres ved hjelp av denne figuren (fra google):

$ A $ representerer universet i et øyeblikk, $ B $ representerer universet på et senere tidspunkt. Du kan merke (knapt) at $ B $ er oppskalert med et lite beløp. Dette representerer utvidelsen av universet. Anta at du setter $ B $ over $ A $ som vist i $ C $, så ser det ut til at universet utvidet seg fra $ X $. Men hvis du plasserer dem som vist i $ D $, ser det ut til at hele universet utvider seg fra et annet punkt! Alt dette skyldes den homogene utvidelsen av universet.

Den amorfe geometrien i universet studeres for tiden, og storskala fordelingen av galaksene ligner på en svamp. Tiltaket midt på bildet representerer 1,5 milliarder lysår. lys beveger seg i alle retninger, og på tidspunktet for det store smellet var det ikke noe lys å reise hvor som helst, og tidlig i teorien om det store smellet var det ingen 3D-retninger som vi kan tenke oss, ingen definisjon av rett og kant, ingen avstand mellom noe i en kjent geometri, i 3D, 4D, 5D, 12D superstrengsteori. Så for å finne geometrien du trenger, kan matematikk bli 12D / 28D og er forvirrende for oss, forestillingen om sentrum er forskjellig i 12/20 dimensjoner. Big Bang høy temperatur forut for atomer, lys, subatomære partikler, materie, tyngdekraft, det forut for eksistensen av kjent geometri, innholdet overstiger ethvert geometrisk eller endelig mål, det eneste fokuspunktet er tiden, så for å måle den må du oppfinne mange nye dimensjoner og geometrimodeller.

Antall hulrom i svampen kan være mer enn trillion ganger flere enn antall atomer i havet. Det kan være en Googolplex MPC som et punktum for det totale. Så hvor er sentrum for det? Når vil tiden slutte?

Big bang var amorf fra vårt synspunkt, og i den forstand kan du si at det er «amassivt» Det er kosmisk, rom og fysiske egenskaper er uforlignelige (det er et fint ord å si umålbart / ikke-relatert).

Hvis du forestiller deg at vårt syn på den kosmiske bakgrunnsstrålingen (13.8 bn LY) har diameteren til et atom i havet. Big bang skjedde kanskje også i et annet atom på den andre siden av havet, så geometrien har ikke en målegradering som kan defineres innenfor observasjon. Hvis det store universet har et annet utseende en Googolplex kubikk billioner lysår unna, vil du ha vanskelig for å finne ut om det.

Et objekt uten symmetri eller måling og uten en grense kan ikke ha et senter. Den har en kubisk måling av googolplex i stedet for et enkelt senter.

Du stiller derfor et geometrisk spørsmål som ligner «hvor er sentrum på overflaten av en kule og en bøyle»?

Kommentarer

• Alt i universet er en komponent i en overbygning, akkurat som galakser er inneholdt i en svampfordeling, er svampen inne i en større , ukjent, struktur. Hvis du utvider bildet i det ‘ gitt skala med noen få kilometer eller noen lysår, til enden av galaksen eller til en fjern galakse, ville en ny, større struktur vises. Det er noe mer sannsynlig enn å søke etter det ‘ s sentrum, det ‘ s for å søke etter det ‘ er større inneholdende form.
• Videre kan universet være uendelig, og big bang ville ikke ha skjedd på et tidspunkt.

Det er egentlig ikke hvordan eksplosjoner fungerer. Når nitroglyserin detonerer, etterlater det ikke et hull i midten. Akkurat som en eksplosjon, gjør ikke big bang jobbe på den måten heller. I en hvilken som helst gyldig referanseramme begynte universet å utvide seg med lysets hastighet uten å etterlate et hull i sentrum, og sentrum er ikke et spesielt sted. På grunn av underlige lover i universet er det ikke bare en gyldig referanseramme.

Universet følger generell relativitet som forenkler til spesiell relativitet i fravær av et gravitasjonsfelt og i fravær av objekter med en rømningshastighet som «er en betydelig brøkdel av sp lyseffekt, følger nøye en versjon av spesiell relativitetsteori der tyngdekraften er en reell kraft som ikke bøyer romtid. Se https://physics.stackexchange.com/questions/19937/time-dilation-as-an-observer-in-special-relativity/384547#384547 for å lære hvordan spesiell relativitet fungerer.

I følge spesiell relativitet har universet ikke noe senter. Ethvert ikke-roterende objekt som beveger seg med en konstant hastighet langsommere enn lysets hastighet, er en gyldig referanseramme, og i referanserammen er sentrum av universet stedet der big bang har skjedd. Det er ingen tidslignende linje som alle observatører er enige om at er sentrum av universet.I en hvilken som helst referanseramme kan sentrum av universet i den referanserammen ikke være et spesielt sted fordi det ikke er sentrum i en annen referanseramme. Når vi ser på galakser nær kanten av universet, ser vi de som ligner på de som skjedde nær begynnelsen av universet, men vi ser egentlig bare tilbake på galakser fra da de var omtrent halvparten av alderen til vårt univers i vår referanseramme. De «liker mye yngre galakser bare på grunn av sin egen tidsutvidelse og er i sin egen referanseramme faktisk mye yngre. Hva skjer i en hvilken som helst referanseramme, hvis du er nær kanten av universet og stillestående? Du ser deg selv som nær kanten. I en annen referanseramme er du i sentrum av universet og beveger deg og aberrasjonen av lys du observerer, får deg til å oppfatte deg selv som ikke i sentrum.

Det er akkurat det som spesiell relativitet forutser, men i virkeligheten følger ikke universet spesiell relativitet, men noen av resultatene jeg allerede nevnte er fremdeles sanne. Universet akselererer slik at galakser til slutt vil trekke seg fra oss raskere enn lys fordi rommet i seg selv drar dem vekk raskere enn lys. Vi lever sannsynligvis i et De Sitter-univers. Den kosmiske horisonten vår, verdensrommet som beveger seg vekk fra oss med lysets hastighet i vår referanseramme, oppfører seg akkurat som et svart hull i den forstand at vi vil se galakser eksponentielt nærme seg den kosmiske horisonten uten å helt nå den og blir mer rødt forskjøvet uten å være bundet når det nærmer seg.

Kilde: https://en.wikipedia.org/wiki/De_Sitter_universe

Kommentarer

• Det ‘ er noen få problemer med dette svaret: 1) dette er ikke noe du kan bruke spesiell relativitet å se på, spesielt har FLRW romtid forskjellige symmetrier til Minkowski romtid og å utføre en lokal Lorentz boost på en observatør vil føre observatøren til å observere anistropier (faktisk observerer vi anistropier i CMBR på jorden fordi vi er Lorentz boosted i forhold til CMBR hvilerammen)
• 2) sfæren der gjenstander trekker seg tilbake til c kalles Hubble-sfæren, dette er en annen overflate enn kosmen denne begivenhetshorisonten og de sammenfaller bare for de Sitter-universet (for eksempel i vårt univers vil den kosmiske horisonten være litt utenfor Hubble-sfæren). Grensen for hvor langt vi kan se kalles partikkelhorisonten, som i vårt univers er langt utenfor den kosmiske begivenhetshorisonten og galakser nødvendigvis kommer lenger bort fra partikkelhorisonten. De Sitter-universet har ingen partikkelhorisont, så det er ingen grense for hvor langt du kan se i et slikt univers.
• Vi lever ikke ‘ i et De Sitter-univers; vi lever i et univers der energitettheter av materie og mørk energi er sammenlignbare.
• Jeg redigerte nettopp svaret i lenken, så jeg trodde jeg bedre kunne nevne det. Jeg har akkurat fått 10 ryktepoeng for dette svaret. Det gjorde meg oppmerksom på svaret mitt som jeg koblet. Nå som jeg har bedre skjønn, innså jeg at jeg ikke hadde ‘ ikke skrevet svaret mitt som jeg koblet veldig bra, så jeg ordnet det.

Hva er i sentrum av universet?

Dette spørsmålet er overført på Physics.SE: » Skjedde Big Bang på et tidspunkt? «, som har svar med over 300 UpVotes, forklarer:

» Det enkle svaret er at nei, Big Bang skjedde ikke på et tidspunkt. I stedet skjedde det overalt i universet samtidig. Konsekvenser av dette inkluderer:

• Universet har ikke et senter: Big Bang skjedde ikke på et punkt, så det er ikke noe sentralt punkt i universet som det utvider seg fra. »

• Universet utvides ikke til noe: fordi universet ikke utvider seg som en ildkule, det er ikke noe rom utenfor universet det utvider seg til.

Vi er mindre enn en spesifikasjon i vår superkluster :

Det er en Wikipedia-nettside: » Historien om sentrum av universet – ikke-eksisterende et sentrum av universet » som forklarer:

» Et homogent, isotropt univers gjør ikke ha et senter. » – Kilde: Livio, Mario (2001). Det akselererende universet: Uendelig utvidelse, den kosmologiske konstanten og kosmos skjønnhet . John Wiley og sønner. s. 53. Hentet 31. mars 2012.

Se også denne CalTech-videoen: » Hvor er sentrum av universet? «.

Hvis universet har dannet & stammer fra en Big Bang-eksplosjon, så må det være tomt rom igjen i midten av eksplosjonsstedet, ettersom alt saken beveger seg i enorme hastigheter vekk fra sentrum, og det må være mer materie, stjerner, galakser og støv osv. i nærheten av nåværende periferi eller omkrets eller horisont av det nåværende universet. Ettersom den store eksplosjonen har funnet sted omtrent 13,7 milliarder år tilbake, så er de ytre grensene for vårt univers 13,7 milliarder lysår unna sentrum av eksplosjonen i Big Bang.

Har astronomene oppdaget hulhet eller tomhet hvor som helst i sentrum av universet eller ikke?

Zoome inn til Melkeveien (sentrum av dette bildet, men ikke sentrum av universet) ser vi:

blå områdene i nærheten av oss er lokale tomrom , mens området til venstre er stor tiltrekker .

The form av universet, som vi kan oppdage / se, er komplisert – det er ikke en enkel sfære eller fotballform d, stråler fra et sentralt punkt. nåværende måling av universets alder er 13,799 ± 0,021 milliarder dollar ( $ 10 ^ 9 $ ) år innenfor Lambda-CDM-samsvarsmodellen . Vi kan bare se og måle så langt, og i løpet av det siste har nesten 14 milliarder år deler av universet blitt tettere og deler har spredt seg fra hverandre.

Se disse websidene på Wikipedia: » Observerbart univers » og » Observasjonell kosmologi «, dette er fra » Størrelse og regioner «:

Universets størrelse er noe vanskelig å definere. I henhold til den generelle relativitetsteorien kan noen regioner i rommet aldri samhandle med vår selv i løpet av universets levetid på grunn av den endelige hastigheten på lyset og den pågående utvidelsen av rommet. For eksempel kan radiomeldinger som sendes fra jorden, aldri nå noen regioner i rommet, selv om universet skulle eksistere for alltid: rommet kan ekspandere raskere enn lyset kan krysse det.

Fjernregioner antas å eksistere og å være en del av virkeligheten like mye som vi er, selv om vi aldri kan samhandle med dem. Den romlige regionen som vi kan påvirke og bli påvirket av, er det observerbare universet.

Det observerbare universet avhenger av observatørens plassering. Ved å reise kan en observatør komme i kontakt med en større romtid enn en observatør som er stille. Likevel vil ikke den raskeste reisende være i stand til å samhandle med all verdensrommet. Vanligvis blir det observerbare universet forstått den delen av universet som kan observeres fra utsiktspunktet vårt på Melkeveien.

riktig avstand —avstanden som ville blitt målt på et bestemt tidspunkt, inkludert nåtiden, mellom jorden og kanten av det observerbare universet er 46 milliarder lysår (14 milliarder parsec ), noe som gjør diameteren på det observerbare universet til omtrent 91 milliarder lysår ( $ 28 × 10 ^ 9 $ pc). Avstanden lyset fra kanten av det observerbare universet har reist er veldig nær alderen til Universet ganger lysets hastighet, 13,8 milliarder lysår ( $ 4,2 × 10 ^ 9 $ parsecs ), men dette representerer ikke avstanden til enhver tid fordi kanten av det observerbare universet og jorden siden har beveget seg lenger fra hverandre. Til sammenligning er diameteren på en typisk galakse 30000 lysår (9198 parsec ), og den typiske avstanden mellom to nærliggende galakser er 3 millioner lysår ( 919.8 kiloparsecs ). Som et eksempel er Melkeveien omtrent 100.000–180.000 lysår i diameter, og den nærmeste søstergalaksen til Melkeveien, Andromedagalaksen, ligger omtrent 2,5 millioner lysår unna.

Fordi vi ikke kan observere rom utenfor kanten av det observerbare universet, er det ukjent om størrelsen på universet i sin helhet er endelig eller uendelig.

Estimater for den totale størrelsen på universet, hvis de er endelige, når så høyt som $ 10 ^ {{10} ^ {{10} ^ {122}}} $ megaparsec , underforstått av en oppløsning i No-Boundary Proposal.

I følge forslaget Hartle – Hawking state : » Universet har ingen innledende grenser i tid eller rom «.

Dr. Brent Tulley publiserte en artikkel: » Laniakea-superklyngen til galakser » (gratis arXiv preprint ) og tilhørende supplerende video , sammen med Dr. Daniel Pomarèdes «Vimeo-katalog , spesielt denne videoen: Cosmography of the Local Universe (FullHD-versjon) som disse bildene ble tegnet fra, som viser form av en del av universet slik vi kjenner det:

• Ta WMAP-dataene og projiser alle galakser innen 8K km / s (1:18 på videoen) på et 3D-rom: