Может быть, Вселенная вращается при расширении? [дубликат]

Я читал, что измерения космического микроволнового фона показывают, что Вселенная имеет плоскую геометрию в больших масштабах. Можно ли тогда предположить, что Вселенная с ускорением вращается вокруг какой-то оси и что центробежная сила этого вращения производит ускоренное расширение Вселенной, и может ли это предположение устранить необходимость введения понятия темной энергии, которое было предложено/выдвинуто в основном для того, чтобы приспособить/ объяснить ускоренное расширение Вселенной, наблюдаемое по спектральному красному смещению далеких галактик.

Но тогда расширение показало бы анизотропию. Старый и интересный вопрос. Я уверен, что сообщения уже существуют в SE, здесь или в Physics....
@Alchimista Я недавно задал вопрос (сначала на бирже стека физики - физика.stackexchange.com/questions /648957/… он был закрыт там как не относящийся к области физики ... Наука hsm.stackexchange.com/questions/13332/… ) Итак, я пришел к этому вопросу, пытаясь применить принцип бритвы Оккама в этом конкретном случае.
@Папа Кропоткин «Все эти исследования предполагают, что Вселенная в значительной степени однородна и не вращается. Этот вывод вряд ли изменится. Будущие измерения поляризации реликтового излучения могут улучшиться в ближайшие несколько десятилетий, но новые данные вряд ли оспорит предыдущие выводы». Подожду и увижу...
@Папа Кропоткин Предположение об однородности Вселенной не может быть доказано до тех пор, пока не будет лучшего понимания того, что такое темная материя и как она распределяется во Вселенной...

Ответы (3)

Я не уверен, как универсальное вращение должно производить эффекты, подобные темной энергии, в вашем сценарии, но если бы вращательный эффект был , он работал бы перпендикулярно оси вращения, но не параллельно ей. Это привело бы к явной анизотропии расширения Вселенной, которую мы просто не видим.

На самом деле, Стивен Хокинг указал еще в 1969 году, что вращение (видимой) Вселенной будет создавать заметные признаки в космическом фоновом излучении; отсутствие какой-либо такой подписи накладывает верхние ограничения на любую возможную ротацию. Последующие исследования только усилили это; статья Saadeh et al. в 2016 году устанавливает ограничения, которые составляют около 10 8 раз строже, чем в оригинальной статье Хокинга.

Какие ограничения были указаны в исходной статье Хокинга?
ю / ЧАС 0 < 10 − 3 , где ю - завихренность (удвоенная угловая скорость для равномерно вращающейся системы).
Трехмерная изотропия Вселенной — это всего лишь недоказанное предположение, сделанное Эйнштейном для простоты (в отсутствие точного знания фактической структуры Вселенной, особенно за пределами «видимой» ее части). Если то, что я прочитал о том, что измерения космического микроволнового фона указывают на то, что Вселенная имеет плоскую геометрию в больших масштабах, верно, то это явно противоречит предположению Энштейна об изотропности Вселенной.
@ Алекс Что ты имеешь в виду? Измерения реликтового излучения подтверждают изотропию в большом масштабе. Однако в данных об энергии реликтового излучения есть небольшие вариации, примерно 1 часть на 100 000 (если вы скомпенсируете анизотропию, вызванную нашим движением относительно сопутствующей системы реликтового излучения). Знаменитое изображение реликтового излучения было специально обработано, чтобы сделать эти крошечные отклонения видимыми.
@Alex «Вселенная имеет плоскую геометрию в больших масштабах» означает, что трехмерная пространственная геометрия является евклидовой , а не сферической или гиперболической . Это ортогонально вопросу о том, изотропна ли Вселенная. (Хотя я подозреваю, что в ОТО у вас могут быть проблемы с согласованием сильно анизотропного распределения материи с однородной геометрией, плоской или какой-либо другой. Так что тот факт, что крупномасштабная геометрия кажется однородно «плоской», может потребовать истрофии.)
@Peter Erwin Спасибо за разъяснение того, что означает понятие «плоская геометрия Вселенной». Тогда мой следующий вопрос будет таким: если Вселенная в большем масштабе действительно имеет плоскую евклидову топологию, как это соотносится с предположением Эйнштейна о искривлении пространства, вызванном массовым тяготением объектов, — должны ли мы вернуться к ньютоновской концепции гравитационного притяжения?
@Alex Это общая кривизна пространства-времени (четырехмерное многообразие), вызванная распределением массы-энергии, определяющая геодезические траектории и вызывающая гравитационные эффекты, а не кривизна трехмерного подмногообразия (например, пространственноподобного подмножество пространства-времени, которое имеют в виду космологи, когда говорят о «плоской» Вселенной).
Распределение массы-энергии имеет значение. Если у вас есть массивный объект в пустом пространстве, то пространство-время поблизости будет искривлено, чтобы можно было двигаться по различным орбитам и т. д.; будет (я думаю) крошечная положительная пространственная кривизна. Если у вас есть равномерно распределенная масса-энергия (крупномасштабная космология), то пространственная кривизна будет зависеть от количества массы-энергии. Все это часть предположения Эйнштейна о том, что кривизна пространства-времени зависит от распределения и количества массы-энергии (точнее, от тензора энергии-импульса ).
@Peter Erwin - что мешает предположить, что 4-мерное пространственно-временное многообразие также плоско, как и его 3-мерное подмногообразие? Также каков ваш комментарий к sciencealert.com/… ?
@Alex Ближайшим эквивалентом «плоского» четырехмерного пространства-времени, я думаю, было бы пространство-время Минковского , которое является пространством-временем специальной теории относительности. (Это не то же самое, что четырехмерное евклидово пространство, потому что временное измерение не ведет себя как обычное пространственное измерение.) Но оно не содержит гравитационной массы-энергии и статично, поэтому оно не соответствует космологии нашей Вселенной. ..
Что касается вашей «научной» ссылки: это обсуждение топологии , и, как говорится, аргумент состоит в том, что Вселенная (пространственно) плоская с топологией с 3 торами. (Эта идея витала в воздухе некоторое время; я не смотрел настоящую статью, поэтому у меня нет реального мнения о ней.
@Ingolfs Вот, пожалуйста... quantamagazine.org/…
@ Инголифс aeon.co/essays/…

Старая загадка заключалась в том, почему вращающиеся галактики и скопления галактик не разлетаются на части из-за центробежной (или -лепестковой, как вы предпочитаете) силы, поскольку гравитация из-за их наблюдаемой массы слишком мала, чтобы предотвратить это. Появление темной материи (и энергии) помогло объяснить это. Если Вселенная вращается, их гравитационная сила может препятствовать вращению, добавляющему ее расширению, тем более что они кажутся равномерно распределенными по Вселенной.

Этот ответ кажется скорее предположением, чем общепринятой физикой. Как вы думаете, почему галактическое вращение имеет какое-то отношение к космологическому вращению?
@DeeGee Может быть, при допущении вращающейся Вселенной и центробежной силы, вызванной этим вращением, не будет необходимости вводить понятия Темной Материи и Темной Энергии?
@ Алекс, я действительно не думал об этом. Гравитационного притяжения темной материи может быть достаточно, чтобы удержать массу в центре вращения, но, поскольку она равномерно распределена, она не будет иметь большого эффекта в предотвращении дальнейшего расширения, где угловая скорость будет огромной.
@DeeGee Вы считаете существование темной материи доказанным фактом, в то время как это всего лишь теоретическая концепция, которая была введена для объяснения гравитационного линзирования. Точно так же темная энергия — это всего лишь теоретическая концепция, введенная для объяснения ускорения красного смещения...
@Alex Темная материя находится на гораздо более твердой почве, чем темная энергия. Мы почти уверены, что он существует, мы просто не знаем, что это за чертовщина.
@Ingolifes «Мы почти уверены, что он существует, мы просто не знаем, что это, черт возьми, такое». ;) :D
Я проголосовал особенно потому, что некоторые блестящие умы сделали аналогии мыслей. Этот ответ не такой уж спекулятивный, если принять во внимание некоторую историю.
@Ingolifes в theconversation.com/amp/… ключевые слова «верю» и «ставлю пари»… 😂

Любое и всякое движение связано с чем-то другим. Если бы вы были единственным существом во Вселенной, вы бы не знали, движетесь вы или нет, потому что у вас не было бы никакой точки отсчета, от которой можно было бы определить это движение.

То же самое относится и к самой Вселенной. Оно расширяется, что мы знаем, глядя на галактики и видя, что у большинства из них есть красное смещение. Но было бы неправильно думать о Вселенной как о надувающемся воздушном шаре, потому что у воздушного шара есть внешняя сторона — теперь, если у Вселенной есть внешняя сторона, мы не знаем и не можем знать о ней, так что она находится в область метафизики, а не физики или астрономии.

Итак, относительно чего движется или вращается Вселенная? Само понятие «вращение» Вселенной не имеет смысла, потому что нет «внешнего» для сравнения. И нет, мы не можем сказать, что она движется относительно самой себя, потому что тогда движения нет (так же, как мы не могли бы знать, что Земля вращается, если бы не было объектов вне ее, определяющих вращение).

Даже без внешней привязки вращение Земли можно обнаружить и измерить с помощью прецессии гироскопов или маятников Фуко.
Потому что он вращается относительно чего-то другого. Он вращается относительно пространства вокруг себя. Но вокруг Вселенной ничего нет.
Существуют вращающиеся решения уравнений поля Эйнштейна, первое из которых было найдено Куртом Гёделем. Таким образом, вселенная может иметь глобальное вращение без необходимости чего-то внешнего, относительно чего она вращается. Однако решение Гёделя имеет замкнутые времениподобные кривые, что довольно странно. ;) FWIW, Эйнштейн был довольно недоволен, узнав о решении Гёделя, в основном из-за CTC.
Может быть, Вселенная вращается при расширении? [дубликат]
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v