Vad är i centrum av universum?

Jag tror att din fråga är på ämnet, men @RhysW har länkat ett mycket hjälpsamt inlägg för att förstå varför din fråga är en vanlig missuppfattning om Big Bang.

Inget centrum

Det finns inget” centrum ”för universum. När som helst kommer en lokal observatör att hävda att de är i centrum av universum genom att galaxer rör sig bort från dem. Hur kan vi eventuellt veta detta? Universum verkar vara både homogent (har samma struktur överallt) och isotropiskt (det finns ingen föredragen riktning). Om detta verkligen är universums egenskaper måste universums expansion vara densamma på alla andra platser (Se: kosmologisk princip ).

Hur Big Bang och explosioner skiljer sig

Dessutom är Big Bang annorlunda än en explosion på följande sätt:

1) Partiklar som är involverade i en explosion saktar ner så småningom på grund av friktionskrafter. Tänk på fyrverkerier ( http://www.youtube.com/watch?v=qn_tkJDFG3s ). Partiklar rör sig snabbast vid explosionen och långsamt monotont med tiden. Expansionen av det tidiga universum följer inte denna trend, men ibland använder människor ordet ”explosion” för att beskriva den enorma volymetriska ökningen (en ökning med faktorn $ \ sim10 ^ {76} $) som inträffade mellan $ 10 ^ {- 36} – 10 ^ {- 32} $ sekunder efter Big Bang, som passande heter inflation .

2) En explosion innebär att det finns utrymme. För att en explosion ska kunna ske måste partiklar (oavsett om vi pratar om materia eller ljus) ha utrymme att explodera i. Strängt taget är inflationen i universum en utvidgning av rymdtidskoordinater, och ordet explosion kan därför inte riktigt gälla eftersom det inte fanns något för rymdtid att explodera i.

Ni missförstår universums expansion. -Bang är inte en explosion: detta är det ögonblick då Universum hade en (nära) oändlig densitet. Så det finns inget centrum i universum eftersom det inte finns något centrum för jordens YTFÄR (detta är den mest populära 2 -dimensionell analog).

Eftersom detta ursprungliga ultrahöga densitetstillstånd expanderar universum, atomer har bildats, stjärnor och galaxer har bildats och nu, i mycket stor skala, avståndet mellan två kluster galaxer fortsätter att öka med tiden på grund av expansionen.

I en mening någon punkt du väljer är i ”universumets centrum” och vid vilken punkt som helst i universum, i stor skala, ser universum likadan ut som vid någon annan punkt. Detta är inte samma sak som att säga att universum är oändligt, men (men det kan vara). Analogin med en explosion är dålig då explosioner expanderar i befintligt utrymme. Med Big Bang expanderar själva utrymmet. Men per definition har rymden ingen kant (om den gjorde det skulle det finnas ett ”meta-utrymme” som skulle vara det verkliga utrymmet och så vidare) och så är överallt centrum och / eller ingenstans.

Universum expanderar inte från något mittperspektiv. Alla avstånd expanderar enhetligt i hela universum. Detta orsakar en sådan effekt att för varje enskild observatör ser det ut som om hela universum rör sig bort från dem.Det kan visas med hjälp av denna siffra (från google):

$ A $ representerar universum vid ett ögonblick, $ B $ representerar universum vid en senare tidpunkt. Du märker (knappt) att $ B $ skalas upp med en liten summa. Detta representerar universums expansion. Antag att du sätter $ B $ över $ A $ som visas i $ C $, då ser det ut som att universum expanderade bort från $ X $. Men om du placerar dem som visas i $ D $ ser det ut som att hela universum expanderar från en annan punkt! Allt beror på den homogena expansionen av universum.

Den amorfa geometrin i universum studeras för närvarande, och galaxernas fördelning i stor skala liknar en svamp. Måttet i mitten av bilden representerar 1,5 miljarder ljusår. ljus färdas i alla riktningar, och vid tidpunkten för Big Bang fanns det inget ljus att resa någonstans, och tidigt i teorin om Big Bang fanns det inga 3D-riktningar som vi kan tänka oss, ingen definition av rakhet och kant, inget avstånd mellan någonting i en känd geometri, i 3D, 4D, 5D, 12D supersträngsteori. Så för att hitta den geometri du behöver kan matematik bli 12D / 28D och är förvirrande för oss, begreppet centrum är annorlunda i 12/20 dimensioner. Big Bang hög temperatur föregriper atomer, ljus, subatomära partiklar, materia, tyngdkraft, det föregår förekomsten av känd geometri, dess innehåll överstiger alla geometriska eller ändliga mått, den enda fokuspunkten är tiden, så för att mäta den måste du uppfinna många nya dimensioner och geometrimodeller.

Antalet tomrum i svampen kan vara över trillion gånger fler än antalet atomer i havet. Det kan finnas en Googolplex MPC som en summa av summan. Så var är centrum för det? När kommer tiden att sluta?

Big bang var amorf från vår synvinkel, och i den meningen kan du säg att det är ”amassivt” Det är kosmiskt, rymd och fysiska egenskaper är ojämförliga (det är ett trevligt ord att säga omätbart / orelaterat).

Om du föreställer dig att vår syn på den kosmiska bakgrundsstrålningen (13.8 bn LY) har en atoms diameter i havet. Big bang hände kanske också i en annan atom på andra sidan havet, så geometrin har inte en mätningsgrad som kan definieras inom observation. Om det stora universum har ett annorlunda utseende en Googolplex kubad triljon ljusår bort, kommer du att ha svårt att ta reda på det.

Ett objekt utan symmetri eller mått och utan en gräns kan inte ha ett centrum. Den har en kubisk googolplex-mätning snarare än ett enda centrum.

Du ställer därför en geometrisk fråga som liknar ”var är mitten på ytan av en sfär och en ring”?

Kommentarer

• Allt i universum är en del av en överbyggnad, precis som galaxer finns i en svampfördelning, är svampen inne i en större , okänd, struktur. Om du förlänger bilden i den ’ som ges skala med några kilometer eller några ljusår, till slutet av galaxen eller till en avlägsen galax, skulle en ny, större struktur dyka upp. Det är mer sannolikt än att söka efter det ’ s center, det ’ s för att söka efter det ’ s större innehållande form.
• Universumet kan dessutom vara oändligt och big bang skulle inte ha inträffat vid någon tidpunkt.

Det är egentligen inte hur explosioner fungerar. När nitroglycerin detonerar, lämnar det inte ett hål i mitten. Precis som en explosion gör Big Bang inte arbeta på det sättet heller. I alla giltiga referensramar började universum expandera med ljusets hastighet utan att lämna ett hål i mitten och centrum är inte en speciell plats. På grund av konstiga lagar i universum finns det inte bara en giltig referensram.

Universum följer allmän relativitet som förenklar till special relativitet i frånvaro av ett gravitationsfält och i frånvaro av objekt med en flykthastighet som ”är en betydande del av ljuset följer mycket noga en version av specialrelativitet där gravitationen är en verklig kraft som inte böjer rymdtid. Se https://physics.stackexchange.com/questions/19937/time-dilation-as-an-observer-in-special-relativity/384547#384547 för att lära dig hur special relativitet fungerar.

Enligt speciell relativitet har universum inget centrum. Alla icke-roterande objekt som rör sig med en konstant hastighet som är långsammare än ljusets hastighet är en giltig referensram och i dess referensram är universums centrum den plats där big bang har inträffat. Det finns ingen tidslinje som alla observatörer är överens om är universums centrum.I vilken referensram som helst kan universumets centrum i referensramen inte vara en speciell plats eftersom det inte är centrum i en annan referensram. När vi tittar på galaxer nära universums kant ser vi sådana som liknade de som inträffade nära universums början men vi ser egentligen bara tillbaka på galaxer från när de var ungefär hälften av vårt universums ålder De är som mycket yngre galaxer bara på grund av sin egen tidsutvidgning och i sin egen referensram är de faktiskt mycket yngre. I någon referensram, vad händer om du är nära universumkanten och stillastående? Du ser dig själv som nära kanten. I en annan referensram befinner du dig i universumets centrum och rör sig och avvikelsen av ljus du observerar får dig att uppfatta dig själv som att du inte är i centrum.

Det är precis vad speciell relativitet förutsäger, men i verkligheten följer universum inte speciell relativitet, men några av de resultat jag redan nämnde är fortfarande sanna. Universum accelererar så att galaxer så småningom kommer att avta från oss snabbare än ljuset eftersom rymden i sig drar bort dem snabbare än ljuset. Vi lever förmodligen i ett De Sitter-universum. Vår kosmiska horisont, det område av rymden som rör sig bort från oss med ljusets hastighet i vår referensram beter sig precis som ett svart hål i den meningen att vi kommer att se galaxer exponentiellt närma sig den kosmiska horisonten utan att någonsin riktigt nå den och blir mer rödförskjuten utan bunden när den närmar sig.

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

Kommentarer

• Det ’ är några problem med det här svaret: 1) det här är inte något du kan använda speciell relativitet att titta på, speciellt generellt har FLRW-rymdtiden olika symmetrier än Minkowski-rymdtiden och att utföra en lokal Lorentz-boost på en observatör kommer att leda observatören att observera anistropier (vi observerar faktiskt anistropier i CMBR på jorden för att vi är Lorentz-boostade i förhållande till CMBR-vilaramen)
• 2) sfären där föremål drar tillbaka vid c kallas Hubble-sfären, detta är en annan yta än kosm och händelsehorisonten och de sammanfaller bara för de Sitter-universumet (till exempel i vårt universum skulle den kosmiska horisonten vara något bortom Hubble-sfären). Gränsen för hur långt vi kan se kallas partikelhorisonten, som i vårt universum ligger långt bortom den kosmiska händelsehorisonten och galaxer kommer nödvändigtvis längre bort från partikelhorisonten. De Sitter-universumet har ingen partikelhorisont, så det finns ingen gräns för hur långt du kan se i ett sådant universum.
• Vi lever inte ’ i ett De Sitter-universum; vi lever i ett universum där energitätheten i materia och mörk energi är jämförbara.
• Jag redigerade just svaret i länken så jag trodde att jag bättre skulle nämna det. Jag har precis fått 10 ryktepoäng för det här svaret. Det uppmärksammade mig på mitt svar som jag länkade. Nu när jag har bättre omdöme insåg jag att jag inte hade ’ inte skrivit mitt svar som jag länkade mycket bra så jag fixade det.

Vad finns i centrum av universum?

Den här frågan slutade på Physics.SE: ” Händde Big Bang vid en tidpunkt? ”, som har ett svar med över 300 UpVotes, förklarar:

” Det enkla svaret är att nej, Big Bang hände inte vid något tillfälle. Istället hände det överallt i universum samtidigt. Konsekvenser av detta inkluderar:

• Universum har inte ett centrum: Big Bang inträffade inte vid en punkt så det finns ingen central punkt i universum som det expanderar från. ”

• Universum expanderar inte till någonting: för att universum inte expanderar som en eldkula, det finns inget utrymme utanför universum som det expanderar in i.

Vi är mindre än en specifikation i vår superkluster :

Det finns en Wikipedia-webbsida: ” Historia om universumets centrum – obefintligheten av ett centrum av universum ” vilket förklarar:

” Ett homogent, isotropiskt universum gör inte ha ett centrum. ” – Källa: Livio, Mario (2001). Det accelererande universum: Oändlig expansion, den kosmologiska konstanten och kosmos skönhet . John Wiley och söner. sid. 53. Hämtad 31 mars 2012.

Se även denna CalTech-video: ” Var är universumets centrum? ”.

Om universum har bildats & har sitt ursprung i en Big Bang Explosion, då måste det finnas tomt utrymme kvar i mitten av explosionsplatsen, eftersom all materia färdas i enorma hastigheter från centrum, och det måste finnas mer materia, stjärnor, galaxer och damm, etc. nära nuvarande periferi eller omkrets eller horisont i det nuvarande universum. Eftersom den stora explosionen har ägt rum ungefär 13,7 miljarder år tillbaka, är de yttre gränserna för vårt universum 13,7 miljarder ljusår från centrum för explosionen av Big Bang.

Har våra astronomer upptäckt tomhet eller tomhet någonstans i universumets centrum eller inte?

Zooma in till Vintergatan (mitten av den här bilden, men inte universumets centrum) ser vi:

blå områden nära oss är lokala tomrum , medan området till vänster är stor attraktion .

universums form, som vi kan upptäcka / se, är komplicerat – det är inte en enkel sfär eller fotbollsform d, strålar från en central punkt. nuvarande mätning av universums ålder är 13,799 ± 0,021 miljarder ( $ 10 ^ 9 $ ) år inom Lambda-CDM-överensstämmelsesmodellen . Vi kan bara se och mäta hittills, och under de senaste nästan 14 miljarder år har delar av universum blivit tätare och delar har spridit sig.

Se dessa Wikipedia-webbsidor: ” Observerbart universum ” och ” Observationell kosmologi ”, det här är från ” Storlek och regioner ”:

Universums storlek är något svårt att definiera. Enligt den allmänna relativitetsteorin kan vissa rymdregioner aldrig interagera med våra, inte ens under universums livstid på grund av den ändliga ljushastigheten och den pågående expanderingen av rymden. Till exempel kan radiomeddelanden som skickas från jorden aldrig nå vissa delar av rymden, även om universum skulle existera för alltid: rymden kan expandera snabbare än ljuset kan korsa det.

Avlägsna regioner antas existera och att vara en del av verkligheten lika mycket som vi är, även om vi aldrig kan interagera med dem. Det rumsliga området som vi kan påverka och påverkas av är det observerbara universum.

Det observerbara universum beror på observatörens plats. Genom att resa kan en observatör komma i kontakt med en större rymdtid än en observatör som förblir still. Ändå kommer inte ens den snabbaste resenären att kunna interagera med hela rymden. Normalt menas det observerbara universum den del av universum som kan observeras från vår utsiktspunkt i Vintergatan.

rätt avstånd – avståndet som skulle mätas vid en viss tid, inklusive nutiden – mellan jorden och kanten av det observerbara universum är 46 miljarder ljusår (14 miljarder parsec ), vilket gör det observerbara universums diameter cirka 91 miljarder ljusår ( $ 28 × 10 ^ 9 $ pc). Avståndet som ljuset från kanten av det observerbara universum har rest är mycket nära universums ålder gånger ljusets hastighet, 13,8 miljarder ljusår ( $ 4,2 × 10 ^ 9 $ parsecs ), men detta representerar inte avståndet vid en viss tidpunkt eftersom kanten på det observerbara universum och jorden sedan har flyttat längre ifrån varandra. Som jämförelse är diametern på en typisk galax 30000 ljusår (9198 parsec ), och det typiska avståndet mellan två närliggande galaxer är 3 miljoner ljusår ( 919.8 kiloparsec ). Som ett exempel har Vintergatan ungefär 100 000–180 000 ljusår i diameter, och den närmaste systergalaxen till Vintergatan, Andromedagalaxen, ligger ungefär 2,5 miljoner ljusår bort.

Eftersom vi inte kan observera rymden bortom det observerbara universums kant, är det okänt om universums storlek i sin helhet är ändlig eller oändlig.

Uppskattningar för universums totala storlek, om de är ändliga, når så högt som $ 10 ^ {{10} ^ {{10} ^ {122}}} $ megaparsec , underförstådd av en resolution i det obegränsade förslaget.

Enligt förslaget Hartle – Hawking-tillstånd : ” Universum har inga initiala gränser i tid eller rum ”.

Dr. Brent Tulley publicerade en artikel: ” Laniakea supercluster av galaxer ” (gratis arXiv preprint ) och tillhörande kompletterande video , tillsammans med Dr. Daniel Pomarèdes Vimeo-katalog , särskilt den här videon: Cosmography of the Local Universe (FullHD version) från vilken dessa bilder ritades, som visar form av en del av universum som vi känner till det:

• Ta WMAP-data och projicera alla galaxer inom 8K km / s (1:18 på videon) på ett 3D-utrymme: