Если Вселенная почти плоская, как может искривляться пространство?

Как показали WMAP и другие спутниковые данные, Вселенная почти плоская. Но такие теории, как общая теория относительности, предполагают, что пространство искривлено для описания гравитации. Так как же это может быть? Означает ли это, что пространство искривлено вокруг массивных тел и вся Вселенная плоская. (Я знаю, что мы точно не знаем форму Вселенной, но современные данные показывают, что она почти плоская.)

Почти плоский означает почти плоский в большом масштабе. Звезды, галактики и т. д. создают небольшую локальную кривизну поверх этой плоскости. Как лист бумаги с выпуклостями на нем.
Продолжая предыдущий комментарий, космология имеет место в безумных масштабах. Двойная черная дыра, породившая гравитационную волну, впервые обнаруженную LIGO, находится очень далеко даже по астрономическим меркам, но чрезвычайно близко по космологическим меркам. Когда в космологии мы говорим , что Вселенная приблизительно плоская, это означает, что при рассмотрении в таком большом масштабе пространство-время можно расслоить на почти плоские пространственно-подобные срезы. Это похоже на то, когда вы смотрите на стол вблизи, на нем много ребер, но если вы смотрите на него с расстояния двух метров, он кажется очень гладким.

Ответы (4)

Как показали WMAP и другие спутниковые данные, Вселенная почти плоская. Но такие теории, как общая теория относительности, предполагают, что пространство искривлено для описания гравитации.

Это неправильно. ОТО описывает гравитацию как искривленное пространство-ВРЕМЯ. Искривление самого пространства — это совсем другая история !

Означает ли это, что пространство искривлено вокруг массивных тел и вся Вселенная плоская.

Это означает, что вся вселенная считается практически плоской, поэтому вы можете двигаться в любом направлении и никогда не окажетесь там, где начали, как в 2-мерной аналогии, на поверхности 3-мерной сферы.

Вокруг массивных тел у вас есть искривленное пространство-ВРЕМЯ, которое проявляется как ускорение (которое также является кривой на графике время: положение), в то время как само искривленное пространство без временной составляющей является аналогом 2-мерной поверхности 3-мерного объекта.

Хороший ответ. Важно убедиться, что разница отмечена и ясна. Пространство (почти или приблизительно) плоское, но пространство-время искривлено. Пространство — это просто пространственноподобные срезы четырехмерного пространства-времени для данного сопутствующего (то есть космологического) времени. И это справедливо, что люди могут запутаться, мы не тратим слишком много времени на разъяснение, когда они изложены в популярных космологических описаниях. Писатель половину времени не знает.
Это действительно поучительный ответ для меня. Я только начал читать детали ОТО (только что немного отошел от популярных космологических описаний), поэтому есть много путаницы.

Плоское пространство — это всего лишь пример искривленного пространства, то есть плоские пространства-времена содержатся в ОТО, поскольку эта теория описывает искривленные пространства-времени. Предположение, что многообразие искривлено, не исключает возможности того, что оно плоское; последнее является лишь частным случаем первого.

Более того, Вселенная является пространственно плоской только в космологических масштабах; локально кривизна может быть сколь угодно большой.

Но мы до сих пор не знаем наверняка, что пространство на самом деле плоское, верно? Он может иметь любую другую форму, бублик или шар?
@shivani в физике мы никогда ничего не можем знать наверняка. Но текущие наблюдения совместимы с пространственно плоской Вселенной. Это лучшее, что мы можем сделать: установить верхнюю границу кривизны.
@Случайное преобразование Фурье. Пространство — это срезы пространственной гиперповерхности в пространстве-времени. Тот факт, что пространство-время искривлено, не означает, что некоторые его части плоские, потому что это особый случай. Пространство-время искривлено, имеет кривизну. Пространственные срезы для данного сопутствующего времени плоские. Пространство НЕ было бы плоским в искривленном пространстве-времени с более высокой плотностью энергии, это не произошло бы как частный случай искривления.

Вызвано вашим комментарием в предыдущем ответе: «Но мы до сих пор не знаем наверняка, что пространство на самом деле плоское, верно? Он может иметь любую другую форму, пончик или шар? , я хотел бы отметить, что поверхность «бублика» или тора в геометрии действительно плоская.

Таким образом, есть разница между терминами «плоский» и «плоский». « Плоское » пространство можно «искривить» . Другим примером является поверхность цилиндра .

Наконец, что касается возможных форм и кривизны нашей Вселенной, я даю вам терминологию, изложенную в Википедии:

«Кривизна пространства — это математическое описание того, верна ли теорема Пифагора для пространственных координат. Вселенная может иметь три возможных кривизны:

Плоский (сумма углов нарисованного треугольника составляет 180 °)

Положительно изогнутый (углы нарисованного треугольника в сумме составляют более 180 °)

Отрицательно изогнутый (сумма углов нарисованного треугольника меньше 180 °) '

Тор может быть плоским ИЛИ иметь ненулевую кривизну. Примером с ненулевой кривизной является обычное вложение в 3-х измерениях (для 2-мерного тора).

Вселенная трехмерна. Для нас она как бесконечность. По мнению исследователей, Вселенная была создана примерно 13,4 миллиарда лет назад. Таким образом, свет сейчас может достичь нас с расстояния 13,4 миллиарда световых лет, но мы не знаем, что это периферия Вселенной. Она настолько велика, что быть плоской бессмысленно.

Вселенная 4-х мерная
Если Вселенная почти плоская, как может искривляться пространство?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v