Jeśli wszechświat uformował & zapoczątkowany przez wybuch Wielkiego Wybuchu, to musi pozostać puste miejsce w centrum miejsca eksplozji, ponieważ cała materia przemieszcza się z ogromną prędkością z dala od centrum i musi być więcej materii, gwiazd, galaktyk i pyłu itp. w pobliżu obecnego peryferii, obwodu lub horyzontu obecnego wszechświata. Ponieważ ta wielka eksplozja miała miejsce około 13,7 miliarda lat temu, zewnętrzne granice naszego Wszechświata znajdują się 13,7 miliarda lat świetlnych od centrum eksplozji Wielkiego Wybuchu.
Czy nasi astronomowie odkryli pustkę lub pustkę gdziekolwiek w centrum wszechświata, czy nie?
Komentarze
- Podobne pytania dotyczące Phys.SE: physics.stackexchange.com/q/ 25591/2451 i zamieszczone tam linki.
- Jestem. I rzeczywiście odkryłem pewną pustkę. Wszystko to jest subiektywnie udowodnione ponad wszelką wątpliwość.
- Wszechświat zeskrobuje płód z koła, nie znamy jego natury ' soków ani kierunku z który przyszedł. po prostu nas uderzyło. myśleliśmy … UH? i taki był zakres całej wiedzy naukowej. nie mamy ' ' tablicy rejestracyjnej, nie wiemy, czy na pojeździe była klapa dachowa, może to być nawet jumbo. wiemy tylko, że było szybkie.
Odpowiedź
Myślę, że Twoje pytanie dotyczy tematu, ale @RhysW podał link do bardzo pomocnego posta w zrozumieniu, dlaczego Twoje pytanie jest powszechnym błędnym przekonaniem na temat Wielkiego Wybuchu.
Brak centrum
Wszechświat nie ma„ środka ”. W dowolnym momencie lokalny obserwator będzie twierdził, że znajdują się one w centrum Wszechświata po drodze oddalania się od nich galaktyk. Skąd możemy to wiedzieć? Wszechświat wydaje się być jednorodny (wszędzie ma taką samą strukturę) i izotropowy (nie ma preferowanego kierunku). Jeśli są to rzeczywiście właściwości wszechświata, to ekspansja wszechświata musi być taka sama we wszystkich innych miejscach (patrz: zasada kosmologiczna ).
Czym różnią się między Wielkim Wybuchem a eksplozjami
Ponadto Wielki Wybuch różni się od eksplozja w następujący sposób:
1) Cząstki biorące udział w eksplozji spowalniają ostatecznie z powodu sił tarcia. Pomyśl o fajerwerkach ( http://www.youtube.com/watch?v=qn_tkJDFG3s ). Cząsteczki poruszają się najszybciej w momencie wybuchu i wolno monotonnie z czasem. Ekspansja wczesnego wszechświata nie podąża za tym trendem, chociaż czasami ludzie używają słowa „eksplozja”, aby opisać ogromny wzrost objętości (wzrost o współczynnik $ \ sim10 ^ {76} $), który nastąpił między 10 $ ^ {- 36} – 10 ^ {- 32} $ sekund po Wielkim Wybuchu, który trafnie nazywa się inflacją .
2) Eksplozja implikuje istnienie przestrzeni. Aby nastąpiła eksplozja, cząstki (czy mówimy o materii, czy o świetle) muszą mieć przestrzeń, w której mogą eksplodować. Ściśle mówiąc, inflacja wszechświata jest rozszerzeniem współrzędnych czasoprzestrzennych, więc słowo eksplozja nie może mieć zastosowania ponieważ nie było w czym eksplodować czasoprzestrzeni.
Odpowiedź
Nie rozumiesz rozszerzania się Wszechświata. -Bang nie jest eksplozją: jest to moment, w którym Wszechświat miał (prawie) nieskończoną gęstość. Tak więc we Wszechświecie nie ma centrum, ponieważ nie ma centrum POWIERZCHNI Ziemi (jest to najpopularniejszy 2 -wymiarowy analog).
Od czasu tego pierwotnego stanu o bardzo wysokiej gęstości, Wszechświat się rozszerza, uformowały się atomy, uformowały się gwiazdy i galaktyki, a teraz, w bardzo dużej skali, odległość między dwiema gromadami galaktyk z czasem rosnąć z powodu rozszerzenia.
Odpowiedź
W pewnym sensie każdy wybrany przez Ciebie punkt znajduje się w „środku” wszechświata, a w dowolnym punkcie wszechświata, w dużej skali, wszechświat wygląda tak samo jak w każdym innym miejscu. To nie to samo, co stwierdzenie, że wszechświat jest nieskończony (ale może być). Analogia z eksplozją jest kiepska, ponieważ eksplozje rozszerzają się w istniejącą przestrzeń. Wraz z Wielkim Wybuchem sama przestrzeń się rozszerza. Ale z definicji przestrzeń nie ma krawędzi (gdyby tak było, wówczas istniałaby „metaprzestrzeń”, która byłaby przestrzenią rzeczywistą itd.), Więc wszędzie jest środek i / lub nigdzie go nie ma.
Odpowiedź
Wszechświat nie rozszerza się od żadnego środka perse. Wszystkie odległości rozszerzają się równomiernie w całym wszechświecie. To powoduje taki efekt, że dla każdy pojedynczy obserwator wygląda tak, jakby cały wszechświat się od nich oddalał.Można to zademonstrować na podstawie tego rysunku (z google):
$ A $ reprezentuje wszechświat w jednym momencie, $ B $ reprezentuje wszechświat w późniejszym czasie. Możesz zauważyć (ledwo), że $ B $ jest przeskalowane o niewielką kwotę. To reprezentuje ekspansję wszechświata. Teraz załóżmy, że umieścisz $ B $ ponad $ A $, jak pokazano w $ C $, wtedy wygląda na to, że wszechświat rozszerzył się od $ X $. Ale jeśli umieścisz je tak, jak pokazano w $ D $, wygląda na to, że cały wszechświat rozszerza się z innego punktu! Wynika to z jednorodnej ekspansji wszechświata.
Odpowiedź
Amorficzna geometria Wszechświata jest obecnie badana, a rozmieszczenie galaktyk w dużej skali jest podobne do gąbki. Miara w środku obrazu przedstawia 1,5 miliarda lat świetlnych. światło porusza się we wszystkich kierunkach, aw czasie Wielkiego Wybuchu nie było światła, które mogłoby się nigdzie podróżować, a na początku teorii Wielkiego Wybuchu nie było żadnych kierunków 3D, które moglibyśmy wyobrazić, żadnej definicji prostoliniowości i krawędzi, brak odległości pomiędzy czymkolwiek w znanej geometrii, w teorii superstrun 3D, 4D, 5D, 12D. Aby więc znaleźć potrzebną geometrię, matematyka może zmienić się w 12D / 28D i jest dla nas myląca, pojęcie środka jest inne w wymiarach 12/20. Wysoka temperatura Wielkiego Wybuchu poprzedza atomy, światło, cząstki subatomowe, materię, grawitację, poprzedza istnienie znanej geometrii, jego zawartość przekracza jakąkolwiek miarę geometryczną lub skończoną, jedynym punktem ogniskowym jest czas, więc aby go zmierzyć, trzeba wymyślić wiele nowe modele wymiarów i geometrii.
Liczba pustych przestrzeni w gąbka może być znacznie ponad bilion razy liczniejsza niż liczba atomów w oceanie. Może to być MPC Googolplex jako cząstka całości. Więc gdzie jest centrum tego? Kiedy skończy się czas?
Wielki wybuch był bezpostaciowy z naszego punktu widzenia, i w tym sensie możesz powiedzmy, że jest „zbiorowy” Jest kosmiczny, przestrzeń i właściwości fizyczne są niewspółmierne (to miłe słowo powiedzieć „nie mierzalne / niezwiązane”).
Jeśli wyobrażasz sobie, że nasz pogląd na kosmiczne promieniowanie tła (13.8 bn LY) ma średnicę atomu w morzu. Wielki wybuch prawdopodobnie wydarzył się również w innym atomie po drugiej stronie morza, więc geometria nie ma gradacji pomiaru, którą można by określić w ramach obserwacji. Jeśli wielki wszechświat ma inny wygląd w odległości bilionów lat świetlnych od Googolplex, trudno będzie się o tym przekonać.
Obiekt bez symetrii lub wymiarów i bez granicy nie może mieć środka. Ma raczej sześcienny pomiar googolplex niż pojedynczy środek.
Dlatego zadajesz geometryczne pytanie podobne do „gdzie jest środek na powierzchni kuli i obręcz”?
Komentarze
- Wszystko we wszechświecie jest składnikiem nadbudówki, tak jak galaktyki są zawarte w rozkładzie gąbek, tak samo gąbka znajduje się wewnątrz większej , nieznana, struktura. Jeśli rozszerzysz znajdujący się na nim obraz ' w podanej skali o kilka kilometrów lub kilka lat świetlnych, aż do końca galaktyki lub odległej galaktyki, nowa, większa struktura będzie zjawić się. To jest coś bardziej prawdopodobnego niż wyszukanie tego ' w środku, ' s to wyszukanie ' jest większa forma zawierająca.
- Ponadto wszechświat mógłby być nieskończony, a Wielki Wybuch nie nastąpiłby w jednym punkcie.
Odpowiedz
Tak naprawdę nie działają eksplozje. Gdy nitrogliceryna wybucha, nie pozostawia dziury w środku. Tak jak w przypadku eksplozji, wielki wybuch nie działają w ten sposób. W każdym prawidłowym układzie odniesienia wszechświat zaczął rozszerzać się z prędkością światła, nie pozostawiając dziury w środku, a środek nie jest specjalnym miejscem. Ze względu na dziwne prawa wszechświata, nie ma tylko jeden prawidłowy układ odniesienia.
Wszechświat podlega ogólnej teorii względności, która upraszcza do szczególnej teorii względności przy braku pola grawitacyjnego i przy braku obiektów z prędkością ucieczki, która „stanowi znaczną część sp Ze względu na światło bardzo dokładnie podąża za wersją szczególnej teorii względności, w której grawitacja jest rzeczywistą siłą, która nie zakrzywia czasoprzestrzeni. Zobacz https://physics.stackexchange.com/questions/19937/time-dilation-as-an-observer-in-special-relativity/384547#384547 , aby dowiedzieć się, jak działa szczególna teoria względności.
Zgodnie ze szczególną teorią względności Wszechświat nie ma centrum. Każdy nierotujący się obiekt poruszający się ze stałą prędkością, wolniejszą niż prędkość światła, jest prawidłowym układem odniesienia, a w jego układzie odniesienia centrum wszechświata jest miejscem, w którym nastąpił Wielki Wybuch. Nie ma podobnej w czasie linii, co do której wszyscy obserwatorzy zgadzają się, że jest środkiem wszechświata.W żadnym układzie odniesienia środek wszechświata w tym układzie odniesienia nie może być miejscem specjalnym, ponieważ nie jest środkiem innego układu odniesienia. Kiedy patrzymy na galaktyki w pobliżu krawędzi Wszechświata, widzimy galaktyki podobne do tych, które pojawiły się w pobliżu początku Wszechświata, ale tak naprawdę spoglądamy wstecz na galaktyki z okresu, gdy były one mniej więcej o połowę starsze od naszego wszechświata w naszym układu odniesienia. „Są jak dużo młodsze galaktyki tylko ze względu na swoje własne rozszerzenie czasu i we własnym układzie odniesienia, są w rzeczywistości znacznie młodsze. W jakimkolwiek układzie odniesienia, co się stanie, jeśli „jesteś blisko krawędzi wszechświata i nieruchomo? Widzisz siebie jako znajdującego się blisko krawędzi. W innym układzie odniesienia” jesteś w centrum wszechświata i poruszasz się i aberracja światła, które obserwujesz, sprawia, że postrzegasz siebie jako nie znajdującego się w centrum.
To właśnie przewiduje szczególna teoria względności, ale w rzeczywistości wszechświat nie podlega szczególnej teorii względności, ale niektóre z wyników, o których już wspomniałem są nadal prawdziwe. Wszechświat przyspiesza, więc galaktyki w końcu oddalą się od nas szybciej niż światło, ponieważ sama przestrzeń odciąga je szybciej niż światło. Prawdopodobnie żyjemy we wszechświecie De Sittera. Nasz kosmiczny horyzont, obszar przestrzeni, który oddala się od nas z prędkością światła w naszym układzie odniesienia, zachowuje się jak czarna dziura w tym sensie, że zobaczymy galaktyki zbliżające się wykładniczo do kosmicznego horyzontu, nigdy go nie osiągając i coraz bardziej czerwone przesunięte bez ograniczenia w miarę zbliżania się.
Źródło: https://en.wikipedia.org/wiki/De_Sitter_universe
Komentarze
- Jest ' kilka problemów z tą odpowiedzią: 1) nie można tego użyć szczególna teoria względności, na którą należy zwrócić uwagę, szczególnie ogólnie czasoprzestrzeń FLRW ma różne symetrie do czasoprzestrzeni Minkowskiego i wykonanie lokalnego wzmocnienia Lorentza na obserwatorze doprowadzi tego obserwatora do obserwacji anistropii (w rzeczywistości obserwujemy anistropie w KMPT na Ziemi, ponieważ jesteśmy wzmocnieni Lorentza w stosunku do ramka spoczynkowa KMPT)
- 2) sfera, w której obiekty oddalają się w punkcie c, nazywana jest kulą Hubblea, jest to inna powierzchnia niż kosmos ic horyzont zdarzeń i pokrywają się one tylko dla Wszechświata de Sittera (na przykład w naszym Wszechświecie kosmiczny horyzont byłby nieco poza sferą Hubblea). Granica tego, jak daleko możemy zobaczyć, nazywana jest horyzontem cząstek, który w naszym Wszechświecie znajduje się daleko poza horyzontem zdarzeń kosmicznych, a galaktyki siłą rzeczy oddalają się od horyzontu cząstek. Wszechświat de Sittera nie ma horyzontu cząstek, więc nie ma ograniczeń co do tego, jak daleko można zobaczyć w takim Wszechświecie.
- Nie ' nie żyjemy we wszechświecie De Sittera; żyjemy we wszechświecie, w którym gęstości energii materii i ciemnej energii są porównywalne.
- Właśnie zredagowałem odpowiedź w linku, więc pomyślałem, że lepiej o tym wspomnę. Właśnie dostałem 10 punktów reputacji za tę odpowiedź. To zwróciło mi uwagę na moją odpowiedź, którą połączyłem. Teraz, gdy mam lepszy osąd, zdałem sobie sprawę, że nie ' nie napisałem odpowiedzi, że utworzyłem link bardzo dobrze, więc poprawiłem to.
Odpowiedź
Co znajduje się w centrum wszechświata?
To pytanie na Physics.SE: ” Czy Wielki Wybuch miał miejsce w jakimś momencie? „, na który odpowiedź zawiera ponad 300 głosów za, wyjaśnia:
” Prosta odpowiedź jest taka, że nie, w pewnym momencie Wielki Wybuch nie nastąpił. Zamiast tego wydarzyło się to wszędzie we wszechświecie w tym samym czasie. Konsekwencje tego obejmują:
Wszechświat nie ma centrum: Wielki Wybuch nie wydarzył się w punkcie, więc nie ma centralnego punktu we wszechświecie, w którym się rozszerza from. ”
Wszechświat nie rozszerza się w nic: ponieważ Wszechświat nie rozszerza się jak kula ognia, nie ma przestrzeni poza wszechświatem, w którą się rozszerza.
Jesteśmy mniej niż specyfikacją w naszym supergromada :
Istnieje witryna Wikipedii: ” Historia Centrum Wszechświata – nieistnienie centrum Wszechświata „, które wyjaśnia:
” Jednorodny, izotropowy wszechświat nie mieć środek. ” – źródło: Livio, Mario (2001). Przyspieszający wszechświat: nieskończona ekspansja, stała kosmologiczna i piękno kosmosu . John Wiley and Sons. p. 53. Źródło 31 marca 2012 r.
Zobacz także ten film CalTech: ” Gdzie jest centrum wszechświata? „.
Jeśli wszechświat powstał & zapoczątkowany przez Eksplozja Wielkiego Wybuchu, wtedy w centrum miejsca eksplozji musi pozostać pusta przestrzeń, ponieważ cała materia przemieszcza się z ogromną prędkością od centrum, a w pobliżu musi być więcej materii, gwiazd, galaktyk i pyłu itp. obecne peryferia, obwód lub horyzont obecnego wszechświata. Ponieważ ta wielka eksplozja miała miejsce około 13,7 miliarda lat temu, zewnętrzne granice naszego wszechświata znajdują się 13,7 miliarda lat świetlnych od centrum eksplozji Wielkiego Wybuchu.
Czy nasi astronomowie odkryli pustkę lub pustkę w dowolnym miejscu w centrum Wszechświata?
Powiększanie do Drogi Mlecznej (do środka tego zdjęcia, ale nie do środka wszechświata) widzimy:
niebieskie obszary w pobliżu nas to lokalna pustka , podczas gdy obszar po lewej stronie to wielki atraktor .
Kształt wszechświata, który możemy wykryć / zobaczyć, jest skomplikowany – nie jest to zwykła kula czy kształt piłki nożnej d, promieniując z centralnego punktu. aktualny pomiar wieku Wszechświata to 13,799 ± 0,021 miliarda ( 10 ^ 9 $ ) lat w ramach modelu zgodności Lambda-CDM . Możemy zobaczyć i zmierzyć tylko do tej pory, aw ciągu ostatnich prawie 14 miliardów lat części Wszechświata zagęściły się, a części rozeszły się od siebie.
Zobacz te strony Wikipedii: ” Obserwowalny wszechświat ” i ” kosmologia obserwacyjna „, pochodzi z ” Rozmiar i regiony „:
Rozmiar Wszechświata to nieco trudne do zdefiniowania. Zgodnie z ogólną teorią względności niektóre regiony przestrzeni mogą nigdy nie oddziaływać z naszym, nawet za życia Wszechświata, ze względu na skończoną prędkość światła i ciągłe rozszerzanie się przestrzeni. Na przykład wiadomości radiowe wysyłane z Ziemi mogą nigdy nie dotrzeć do niektórych regionów kosmosu, nawet jeśli Wszechświat miałby istnieć wiecznie: przestrzeń może rozszerzać się szybciej, niż może ją przemierzyć światło.
Zakłada się, że istnieją odległe regiony kosmosu. i być częścią rzeczywistości tak samo jak my, nawet jeśli nigdy nie możemy z nimi wchodzić w interakcje. Obszar przestrzenny, na który możemy wpływać i na który możemy wpływać, to obserwowalny wszechświat.
Obserwowalny Wszechświat zależy od lokalizacji obserwatora. Podróżując, obserwator może wejść w kontakt z większym obszarem czasoprzestrzeni niż obserwator, który pozostaje nieruchomy. Niemniej jednak nawet najszybszy podróżnik nie będzie w stanie wchodzić w interakcje z całą przestrzenią. Zazwyczaj obserwowalny wszechświat oznacza część Wszechświata, którą można obserwować z naszego punktu widzenia w Drodze Mlecznej.
Właściwa odległość – odległość, jaka byłaby zmierzona w określonym czasie, łącznie z obecnym – między Ziemią a krawędzią obserwowalnego Wszechświata wynosi 46 miliardów lat świetlnych (14 miliardów parseków ), co daje średnicę obserwowalnego Wszechświata około 91 miliardów lat świetlnych ( 28 × 10 ^ 9 $ pc). Odległość, jaką przebyło światło od krawędzi obserwowalnego wszechświata, jest bardzo zbliżona do wieku Wszechświata pomnożonego przez prędkość światła, 13,8 miliarda lat świetlnych ( 4,2 × 10 ^ 9 $ parseków ), ale nie reprezentuje odległości w żadnym momencie, ponieważ krawędź obserwowalnego wszechświata i Ziemia odsunęły się od siebie. Dla porównania, średnica typowej galaktyki wynosi 30 000 lat świetlnych (9 198 parseków ), a typowa odległość między dwiema sąsiednimi galaktykami to 3 miliony lat świetlnych ( 919,8 kiloparseków ). Na przykład, Droga Mleczna ma w przybliżeniu 100 000–180 000 lat świetlnych średnicy, a najbliższa Drodze Mlecznej galaktyka siostrzana, Galaktyka Andromedy, znajduje się w odległości około 2,5 miliona lat świetlnych.
Ponieważ nie możemy obserwować przestrzeń poza krawędzią obserwowalnego wszechświata, nie wiadomo, czy wielkość Wszechświata w całości jest skończona czy nieskończona.
Szacunki całkowitego rozmiaru Wszechświata, jeśli są skończone, sięgają nawet 10 USD ^ {{10} ^ {{10} ^ {122}}} $ megaparseków , sugerowane przez jedną rozdzielczość propozycji bez granic.
Zgodnie z propozycją Stan Hartle-Hawkinga : ” Wszechświat nie ma początkowych granic w czasie ani przestrzeni „.
Dr. Brent Tulley opublikował artykuł: ” Supergromada w Laniakea galaktyki ” (darmowy arXiv preprint ) i powiązane dodatki video , wraz z Dr. Katalog Vimeo Daniela Pomarèdea , a konkretnie ten film: Kosmografia wszechświata lokalnego (wersja FullHD) , z którego zostały narysowane te obrazy, na którym kształt części wszechświata, jaką znamy:
- Weź dane WMAP i wyświetl wszystkie galaktyki w promieniu 8K km / s (na filmie 1:18) na przestrzeń 3D:
3D Kliknij obraz, aby go ożywić
Zbliżenie naszej lokalizacji pokazuje dużą lokalną pustkę :
Oddalenie odsłania część wszechświata, więcej informacji znajdziesz w powyższym filmie :