Как что-то бесконечно большое могло вырасти из бесконечно малого?

Пожалуйста, помогите мне примирить то, что я считаю противоречащими теориями:

  1. Вселенная началась с Большого взрыва и расширилась из бесконечно малой точки.
  2. Вселенная бесконечна.

Как что-то бесконечно большое может «расшириться» из бесконечно малой точки? Должна быть какая-то «взрывная волна», верно?

Кроме того, если мы думаем, что знаем общее количество материи, которое должен был произвести Большой взрыв, то как ограниченное количество материи может заполнить бесконечно большую вселенную?

PS Одна из моих идей состоит в том, что Вселенная может быть бесконечной, но ее создал не Большой Взрыв — он создал материю в бесконечно большой Вселенной. Это могло бы объяснить расширение, которое мы наблюдаем сейчас: материя будет продолжать распределяться по бесконечно большой Вселенной. Так что я думаю, мой вопрос больше похож на "почему это предположение неверно"... :)

Где вы искали ответ?
Гуглите, естественно ;) Ни одна статья, которую я смог найти, не связывает эти две вещи вместе: либо они говорят о Большом Взрыве, происходящем из маленькой точки, либо о том, что Вселенная бесконечна и почему. Отсюда мой вопрос: как нечто, происходящее из маленькой точки, становится бесконечно большим?
Связанный вопрос на нашем родственном сайте: physics.stackexchange.com/q/136860/123208

Ответы (1)

Вселенная началась с «большого взрыва» — это лозунг «Было время, когда Вселенная была горячей и плотной, и это время можно считать началом Вселенной и началом времени».

Вселенная (насколько нам известно) всегда была бесконечно большой. Это не точно, но у нас нет доказательств, противоречащих этому. Вселенная никогда не была бесконечно малой точкой. Он всегда был бесконечен в каждый момент времени t>0.

Мы знаем, сколько материи образовалось в наблюдаемой Вселенной в результате Большого взрыва, и можем это смоделировать. (На самом деле мы не знаем, почему он произвел так много материи, но в наших моделях достаточно параметров, чтобы получить вселенную, подобную нашей).

Мы также думаем, что Вселенная везде одинакова. Опять же, этому нет никаких доказательств, но ничто не противоречит этому, и поэтому во Вселенной было бы бесконечное количество материи.

Никакой "взрывной волны" не было. Потому что вся Вселенная была горячей и плотной одновременно. Вся бесконечная вселенная, наполненная бесконечным количеством материи, которая затем расширилась. (и да, бесконечная вещь может расширяться, это просто означает, что вещи внутри нее отдаляются друг от друга.)

Как для t=0 или для t<0 Мы понятия не имеем. Я не знаю, если это даже вещи, о которых мы можем говорить. Кажется, можно говорить о состоянии Вселенной в момент времени t=1 секунда. Но мы не можем говорить о состоянии Вселенной в момент времени t=0 секунд, по крайней мере, с теми математическими и физическими знаниями, которые у нас есть на данный момент. Время t=0 является сингулярностью.

Из exploratorium.edu/origins/cern/ideas/bang.html : «Ученые считают, что Вселенная началась с того, что каждая частица ее энергии была втиснута в очень крошечную точку. Эта чрезвычайно плотная точка взорвалась с невообразимой силой, создав материю и приведя ее в движение. наружу, чтобы образовались миллиарды галактик нашей необъятной вселенной. Астрофизики назвали этот колоссальный взрыв Большим взрывом».
Просто чтобы было ясно: я не астроном и не астрофизик. Я интересуюсь этим исключительно как непрофессионал, которого смущают противоречащие утверждения из разных источников.
@dniq: Мы все должны жить с аналогиями. Их может быть более или менее легко понять. Но на самом деле, так много сайтов обсуждают это. Однако одно из заблуждений в вашем вопросе состоит в том, что Вселенная во что-то взорвалась. Это не так, его расширение создает время и пространство, нет внутреннего и внешнего, которые требует видеть наш трехмерный поверхностный мозг, развившийся в степном ландшафте.
Я думаю, что эксплораториум - это "детская ложь". Ложь детям лежит в основе любого хорошего обучения, но насчет этого я не уверен. Это повторяет многие из ошибочных представлений, которые здесь неоднократно высказывались: что Большой взрыв был взрывом в космосе.
@JamesK Ну, возможно, он все еще «взорвался» в многомерном пространстве;)
Чтобы прояснить одну деталь, мы знаем, сколько материи находится в нашей наблюдаемой Вселенной, но это количество материи не может создавать модели, соответствующие тому, что мы видим сегодня. Кажется, не хватает массы, известной как темная материя, необходимой для создания вселенной с галактиками, которые мы можем видеть сегодня. Темная материя и темная энергия кажутся гораздо более распространенными, чем «нормальная» материя и энергия, которые мы можем измерить. Космология - увлекательная область!