O que está no centro do universo?

Acho que sua pergunta é sobre o assunto, mas @RhysW vinculou uma postagem muito útil para entender por que sua pergunta é um equívoco comum sobre o Big Bang.

Sem centro

Não existe um” centro “no universo. A qualquer momento, um observador local afirmará que eles estão no centro do universo pela maneira como as galáxias se afastam deles. Como podemos saber isso? O universo parece ser homogêneo (tem a mesma estrutura em todos os lugares) e isotrópico (não há direção preferencial). Se essas forem de fato propriedades do universo, a expansão do universo deve ser a mesma em todos os outros locais (consulte: O princípio cosmológico ).

Como o Big Bang e as explosões diferem

Além disso, o Big Bang é diferente de uma explosão das seguintes maneiras:

1) As partículas envolvidas em uma explosão diminuem a velocidade devido às forças de atrito. Pense em fogos de artifício ( http://www.youtube.com/watch?v=qn_tkJDFG3s ). As partículas se movem mais rápido no instante da explosão e desaceleram monotonicamente com o tempo. A expansão do universo inicial não segue essa tendência, embora às vezes as pessoas usem a palavra “explosão” para descrever o enorme aumento volumétrico (um aumento por um fator de $ \ sim10 ^ {76} $) que ocorreu entre $ 10 ^ {- 36} – 10 ^ {- 32} $ segundos após o Big Bang, que é apropriadamente chamado de inflação .

2) Uma explosão implica a existência de espaço. Para que uma explosão ocorra, as partículas (quer estejamos falando de matéria ou luz) devem ter espaço para explodir. Estritamente falando, a inflação do universo é uma expansão das coordenadas de espaço-tempo e, portanto, a palavra explosão não pode realmente ser aplicada já que não havia nada para o espaço-tempo explodir.

Você está entendendo mal a expansão do Universo. O Grande -Bang não é uma explosão: este é o momento em que o Universo tinha uma densidade (quase) infinita. Portanto, não há centro no Universo, pois não há centro da SUPERFÍCIE da terra (este é o mais popular 2 -dimensional analógico).

Desde este estado primordial de densidade ultra-alta, o Universo está se expandindo, átomos se formaram, estrelas e galáxias se formaram e agora, em escala muito grande, a distância entre dois aglomerados de galáxias continua a aumentar com o tempo devido à expansão.

Em certo sentido, qualquer O ponto que você escolher está no “centro” do universo e em qualquer ponto do universo, em grande escala, o universo parece o mesmo que em qualquer outro ponto. Isso não é o mesmo que dizer que o universo é infinito (mas poderia ser). A analogia com uma explosão é pobre, pois as explosões se expandem para o espaço existente. Com o Big Bang, o próprio espaço se expande. Mas, por definição, o espaço não tem uma borda (se tivesse, então haveria um “meta-espaço” que seria o espaço real e assim por diante) e, portanto, em todos os lugares está o centro e / ou em nenhum lugar.

O universo não se expande para longe de qualquer centro em si. Todas as distâncias estão se expandindo uniformemente por todo o universo. Isso causa um efeito tão grande que, cada observador individual, parece que todo o universo se afasta deles.Isso pode ser demonstrado usando esta figura (do google):

$ A $ representa o universo em um momento, $ B $ representa o universo em um momento posterior. Você pode notar (mal) que $ B $ aumentou uma pequena quantia. Isso representa a expansão do universo. Agora, suponha que você coloque $ B $ sobre $ A $ como mostrado em $ C $, então parece que o universo se expandiu de $ X $. Mas se você colocá-los conforme mostrado em $ D $, parece que todo o universo está se expandindo de outro ponto! Isso tudo se deve à expansão homogênea do universo.

A geometria amorfa do universo está sendo estudada atualmente, e a distribuição em grande escala das galáxias é semelhante a uma esponja. A medida no meio da imagem representa 1,5 bilhão de anos-luz. a luz viaja em todas as direções e, no momento do big bang, não havia luz para viajar para lugar nenhum e, no início da teoria do big bang, não havia direções 3D que possamos conceber, nenhuma definição de retidão e borda, nenhuma distância entre qualquer coisa em uma geometria conhecida, na teoria das supercordas 3D, 4D, 5D, 12D. Então, para encontrar a geometria que você precisa, a matemática pode se tornar 12D / 28D e é confusa para nós, a noção de centro é diferente nas dimensões 12/20. A alta temperatura do Big Bang é anterior aos átomos, luz, partículas subatômicas, matéria, gravidade, é anterior à existência da geometria conhecida, seu conteúdo excede qualquer medida geométrica ou finita, o único ponto focal é o tempo, então para medi-lo você precisa inventar muitos novas dimensões e modelos de geometria.

O número de vazios em a esponja pode ser bem mais de um trilhão de vezes mais numerosa do que o número de átomos no oceano. Pode haver um MPC Googolplex como um cisco do total. Então, onde está o centro disso? Quando o tempo vai acabar?

O big bang foi amorfo do nosso ponto de vista e, nesse sentido, você poderia diga que é “maciço” É cósmico, as propriedades espaciais e físicas são incomensuráveis (é uma palavra bonita dizer incomensurável / não relacionado).

Se você imaginar que nossa visão da radiação cósmica de fundo (13.8 bn LY) tem o diâmetro de um átomo no mar. O big bang talvez também tenha acontecido em outro átomo do outro lado do mar, então a geometria não tem uma gradação de medição que possa ser definida dentro da observação. Se o grande universo tiver uma aparência diferente a um Googolplex ao cubo de um trilhão de anos-luz de distância, você terá dificuldade em descobrir sobre ele.

Um objeto sem simetria ou medida e sem um limite não pode ter um centro. Ele tem uma medida googolplex cúbica em vez de um único centro.

Você está, portanto, fazendo uma pergunta geométrica semelhante a “onde está o centro na superfície de uma esfera e um arco”?

Comentários

• Tudo no universo é um componente de uma superestrutura, assim como as galáxias estão contidas em uma distribuição de esponja, a esponja está dentro de uma maior , desconhecido, estrutura. Se você estender a imagem nela ‘ s escala dada por alguns quilômetros ou alguns anos-luz, até o final da galáxia ou a uma galáxia distante, uma estrutura nova e maior aparecer. Isso é algo mais provável do que pesquisar ‘ no centro, ‘ s pesquisá-lo ‘ s forma contendo maior.
• Além disso, o universo poderia ser infinito e o big bang não teria ocorrido em um ponto.

Não é assim que as explosões funcionam. Quando a nitroglicerina detona, ela não deixa um buraco no centro. Assim como uma explosão, o big bang não funciona dessa forma também. Em qualquer quadro de referência válido, o universo começou a se expandir na velocidade da luz sem deixar um buraco no centro e o centro não é um lugar especial. Por causa das estranhas leis do universo, não há apenas um quadro de referência válido.

O universo segue a relatividade geral, que se simplifica para a relatividade especial na ausência de um campo gravitacional e na ausência de objetos com uma velocidade de escape que é uma fração significativa do sp eed de luz, segue muito de perto uma versão da relatividade especial onde a gravidade é uma força real que não dobra o espaço-tempo. Consulte https://physics.stackexchange.com/questions/19937/time-dilation-as-an-observer-in-special-relativity/384547#384547 para saber como funciona a relatividade especial.

De acordo com a relatividade especial, o universo não tem centro. Qualquer objeto não giratório viajando a qualquer velocidade constante mais lenta do que a velocidade da luz é um referencial válido e, em seu referencial, o centro do universo é o lugar onde ocorreu o big bang. Não existe uma linha temporal que todos os observadores concordem ser o centro do universo.Em qualquer sistema de referência, o centro do universo nesse sistema de referência não pode ser um lugar especial porque não é o centro de outro sistema de referência. Quando olhamos para galáxias perto da borda do universo, vemos outras semelhantes àquelas que ocorreram perto do início do universo, mas na verdade estamos apenas olhando para as galáxias de quando elas tinham cerca de metade da idade do nosso universo em nosso Eles são como galáxias muito mais jovens apenas por causa de sua própria dilatação do tempo e em seu próprio sistema de referência, são na verdade muito mais jovens. Em qualquer sistema de referência, o que acontece se você estiver perto da borda do universo e parado? Você se vê como estando perto da borda. Em outro sistema de referência, você está no centro do universo e se movendo e a aberração de luz que você observa faz você se perceber como não estando no centro.

Isso é exatamente o que a relatividade especial prediz, mas na realidade, o universo não segue a relatividade especial, mas alguns dos resultados que já mencionei ainda são verdadeiros. O universo está se acelerando, então as galáxias eventualmente se afastarão de nós mais rápido que a luz, porque o próprio espaço as está arrastando para longe mais rápido que a luz. Provavelmente vivemos em um universo De Sitter. Nosso horizonte cósmico, a região do espaço que está se afastando de nós na velocidade da luz em nosso sistema de referência, se comporta como um buraco negro no sentido de que veremos galáxias se aproximarem exponencialmente do horizonte cósmico sem nunca alcançá-lo e ficando mais vermelho deslocado sem limites conforme se aproxima.

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

Comentários

• Existem ‘ alguns problemas com esta resposta: 1) isso não é algo que você pode usar relatividade especial para olhar, especificamente geralmente o espaço-tempo FLRW tem diferentes simetrias para o espaço-tempo de Minkowski e realizar um aumento de Lorentz local em um observador levará esse observador a observar anistropias (na verdade, observamos anistropias no CMBR na Terra porque somos Lorentz impulsionado em relação a o quadro de descanso CMBR)
• 2) a esfera onde os objetos recuam em c é chamada de esfera de Hubble, esta é uma superfície diferente do cosm horizonte de eventos ic e eles só coincidem para o Universo de Sitter (por exemplo, em nosso Universo o horizonte cósmico estaria ligeiramente além da esfera de Hubble). O limite de quão longe podemos ver é chamado de horizonte de partículas, que em nosso Universo está muito além do horizonte de eventos cósmicos e as galáxias estão necessariamente se distanciando do horizonte de partículas. O Universo de Sitter não tem um horizonte de partículas, então não há limite de quão longe você pode ver nesse Universo.
• Nós não ‘ vivemos em um universo De Sitter; vivemos em um universo onde as densidades de energia da matéria e da energia escura são comparáveis.
• Acabei de editar a resposta no link, então achei melhor mencioná-la. Acabei de receber 10 pontos de reputação por esta resposta. Isso me chamou a atenção para minha resposta que vinculei. Agora que tenho um julgamento melhor, percebi que não ‘ não escrevi minha resposta que vinculei muito bem, então a corrigi.

O que está no centro do universo?

Esta pergunta em Physics.SE: ” O Big Bang aconteceu em um ponto? “, que tem uma resposta com mais de 300 UpVotes, explica:

” A resposta simples é que não, o Big Bang não aconteceu em um ponto. Em vez disso, aconteceu em todos os lugares do universo ao mesmo tempo. As consequências disso incluem:

• O universo não tem um centro: o Big Bang não aconteceu em um ponto, então não há ponto central no universo que esteja se expandindo de. ”

• O universo não está se expandindo em nada: porque o universo não está se expandindo como uma bola de fogo, não há espaço fora do universo para o qual ele está se expandindo.

Somos menos do que uma especificação em nosso superaglomerado :

Existe uma página da web da Wikipedia: ” História do Centro do Universo – A inexistência de um centro do Universo ” que explica:

” Um universo isotrópico homogêneo não tem um centro. ” – Fonte: Livio, Mario (2001). O Universo em Aceleração: Expansão Infinita, a Constante Cosmológica e a Beleza do Cosmos . John Wiley and Sons. p. 53. Recuperado em 31 de março de 2012.

Veja também este vídeo CalTech: ” Onde fica o centro do universo? “.

Se o universo foi formado & originado por uma explosão do Big Bang, então deve haver um espaço vazio deixado no centro do local da explosão, pois toda a matéria está viajando a velocidades tremendas para longe do centro, e deve haver mais matéria, estrelas, galáxias e poeira, etc. perto do periferia atual ou circunferência ou horizonte do universo presente. Como essa grande explosão ocorreu há cerca de 13,7 bilhões de anos, os limites externos do nosso universo estão a 13,7 bilhões de anos-luz de distância do centro da explosão do Big Bang.

Nossos astrônomos descobriram ocos ou vazios em qualquer lugar do centro do universo ou não?

Ampliando para a Via Láctea (centro desta imagem, mas não o centro do universo), vemos:

As áreas azuis perto de nós são o vazio local , enquanto a área à esquerda é o grande atrator .

O forma do universo, que podemos detectar / ver, é complicada – não é uma simples esfera ou forma de futebol d, irradiando de um ponto central. A medição atual da idade do universo é de 13,799 ± 0,021 bilhões ( $ 10 ^ 9 $ ) anos dentro do modelo de concordância Lambda-CDM . Só podemos ver e medir até agora, e durante os últimos quase 14 bilhões de anos, partes do universo ficaram mais densas e partes se espalharam.

Veja estas páginas da Wikipedia: ” Universo observável ” e ” Cosmologia observacional “, isto é de ” Tamanho e regiões “:

O tamanho do Universo é um tanto difícil de definir. De acordo com a teoria geral da relatividade, algumas regiões do espaço podem nunca interagir com as nossas, mesmo durante a vida do Universo, devido à velocidade finita da luz e à expansão contínua do espaço. Por exemplo, as mensagens de rádio enviadas da Terra podem nunca alcançar algumas regiões do espaço, mesmo se o Universo existisse para sempre: o espaço pode se expandir mais rápido do que a luz pode atravessá-lo.

Presume-se que existam regiões distantes do espaço e ser parte da realidade tanto quanto nós, embora nunca possamos interagir com eles. A região espacial que podemos afetar e ser afetados é o universo observável.

O universo observável depende da localização do observador. Ao viajar, um observador pode entrar em contato com uma região maior do espaço-tempo do que um observador que permanece parado. No entanto, mesmo o viajante mais rápido não será capaz de interagir com todo o espaço. Normalmente, o universo observável significa a parte do universo que é observável de nosso ponto de vista na Via Láctea.

A distância adequada —a distância que seria medida em um tempo específico, incluindo o presente — entre a Terra e a borda do universo observável é 46 bilhões de anos-luz (14 bilhões parsecs ), tornando o diâmetro do universo observável cerca de 91 bilhões de anos-luz ( $ 28 × 10 ^ 9 $ pc). A distância que a luz da borda do universo observável viajou é muito próxima da idade do universo vezes a velocidade da luz, 13,8 bilhões de anos-luz ( $ 4,2 × 10 ^ 9 $ parsecs ), mas isso não representa a distância em um determinado momento porque a borda do universo observável e a Terra se distanciaram desde então. Para efeito de comparação, o diâmetro de uma galáxia típica é de 30.000 anos-luz (9.198 parsecs ), e a distância típica entre duas galáxias vizinhas é de 3 milhões de anos-luz ( 919,8 kiloparsecs ). Por exemplo, a Via Láctea tem aproximadamente 100.000-180.000 anos-luz de diâmetro, e a galáxia irmã mais próxima da Via Láctea, a Galáxia de Andrômeda, está localizada a cerca de 2,5 milhões de anos-luz de distância.

Porque não podemos observar o espaço além da borda do universo observável, não se sabe se o tamanho do universo em sua totalidade é finito ou infinito.

As estimativas para o tamanho total do universo, se finito, chegam a $ 10 ^ {{10} ^ {{10} ^ {122}}} $ megaparsecs , implícito em uma resolução da proposta sem limite.

De acordo com a proposta Estado Hartle – Hawking : ” O universo não tem limites iniciais no tempo nem no espaço “.

Dr. Brent Tulley publicou um artigo: ” O superaglomerado Laniakea de galáxias ” ( pré-impressão arXiv gratuita) e vídeo , junto com Dr. Diretório Vimeo de Daniel Pomarède , especificamente este vídeo: Cosmografia do Universo Local (versão FullHD) a partir do qual essas imagens foram extraídas, que mostra o forma de parte do universo como o conhecemos:

• Pegue os dados WMAP e projete todas as galáxias dentro de 8K km / s (1:18 no vídeo) em um espaço 3D: