Почему CMB до сих пор не разогнали?

Представьте, что у вас есть ящик с излучением черного тела. Что будет, если долго открывать коробку? Он рассеивается, и в ящике не остается излучения.

Теперь применим этот пример к космическому микроволновому фоновому излучению. Реликтовое излучение образовалось примерно через 380 000 лет после Большого взрыва. Учитывая, что пространство плоское, как предполагают многие наблюдения, излучение было произведено во Вселенной без границ.

Теперь у меня такой вопрос: почему в этих условиях это излучение до сих пор не рассеялось полностью? Верно, что излучение возникло повсюду в пространстве, но если пространство бесконечно, то почему оно не рассеялось далеко?

Расчеты в стандартных учебниках выполняются таким образом, как если бы реликтовое излучение находилось в физическом ящике, но расширяющемся при универсальном расширении. Но это не реальная ситуация. Реликтовое излучение не было и не окружено стенками ящика, поэтому должно было полностью рассеяться до сих пор. Что помешало этому случиться?

Представьте, что вместо коробки у вас есть бесконечное количество одинаковых коробок, растянувшихся во все стороны. Теперь уберите стены. Это помогает?
Или наоборот, представьте, что коробка такая же огромная, как вся Вселенная, и вы находитесь внутри нее — представьте, что где-то недалеко от центра. Излучение разбавляется по мере того, как ящик растет, но вы все еще находитесь внутри него, и излучение все еще исходит со всех сторон.

Ответы (2)

Реликтовое излучение исходило отовсюду, во всех направлениях. Реликтовое излучение, испускаемое в точке, где вы сейчас стоите, теперь рассеялось на большое расстояние. д С М Б равно расстоянию, которое свет может пройти за почти 13,8 миллиардов лет, прошедших с момента его излучения*.

(Обратите внимание, что д С М Б намного больше, чем 13,8 миллиарда световых лет, поскольку Вселенная расширилась с момента своего испускания; на самом деле это примерно 46,5 миллиардов световых лет.)

С другой стороны, реликтовое излучение испускалось с расстояния, которое сейчас д С М Б , то, что мы наблюдаем сегодня. Это означает, что наблюдаемое нами сегодня реликтовое излучение исходит из тонкой оболочки Вселенной, в центре которой мы находимся, и которая имеет радиус д С М Б .

Рисунок ниже может помочь понять; Через некоторое время картина будет выглядеть точно так же, за исключением д С М Б увеличилась настолько, что сфера будет больше, поскольку к тому времени фотоны, пришедшие издалека, успеют достичь нас.

введите описание изображения здесь

Космология моделирует данные для создания Вселенной с помощью модели Большого взрыва. .

ББ имеет начало как сингулярность, и в ранние времена не было "плоскостности". Модель представляет собой четырехмерную модель в пространстве-времени. Все точки (x, y, z) в нашей трехмерной окрестности находились в исходной сингулярности; таким образом, все точки находятся в центре первоначального производства материи и энергии.

Фотоны в Космическом Микроволновом Фоне, которые мы обнаруживаем в нашем районе (x, y, z), не являются теми, которые были произведены здесь. Те улетели со скоростью света в другие места, и мы получаем фотоны из мест, удаленных от нас со скоростью света. Мы получаем рассеянные фотоны из других мест, а они получают наши.

«Коробка», которая выпустила излучение черного тела, была коробкой примерно через 380 000 лет после сингулярности, когда фотоны отделились и начали свое путешествие. В этой статье исследуется размер Вселенной, используя уравнения и известные световые годы от BB. На рис.2 даны относительные размеры. Разделение фотонов произошло примерно через 380 000 лет, и вы можете проверить относительный размер «коробки» для излучения черного тела, предполагая, что мы находимся примерно через 14 миллиардов лет после ВВ. Ответ здесь может помочь вам.

Глупый вопрос, но если верить этой модели, то почему этот первоначальный источник фотонов до сих пор не исчерпан? Кроме того, почему рассеяние настолько «локально», что все три из COBE, WMAP и Planck в основном показывают одно и то же распределение, за исключением более точного во времени?
@fge Он был исчерпан, когда фотоны отделились ~ 380000 лет после BB. Именно эти фотоны мы обнаруживаем по соседству. Подумайте о поверхности сферы, которая расширяется (воздушный аналог BB).
Фотоны разъединяются внутри dr поверхности и могут перемещаться только в пределах этого dr во всех тэта, фи. в определенном (r, тета, фи) пройдут фотоны, отделившиеся от других мест, а те, что из нашего местоположения через 380 000 лет после ВВ, отправятся в другое место. Поскольку они разделены, распределения одинаковы в одном и том же (r, тета фи) независимо от детектора (это похоже на распределение газа).
Хорошо, я начинаю понимать картину; Мне нужна математика... С чего начать? Чего мне не хватает, так это того факта, что эти фотоны могут путешествовать только «внутри этого доктора». Я предполагаю, что это связано с c, но...
@fge В рамках этого dr является аналогом двумерной модели воздушного шара, т. е. тета и фи являются свободными переменными. В нашем трехмерном мире именно в трех измерениях (x, y, z) путешествуют фотоны. Вы читали статью о большом взрыве в Википедии?
У меня есть, но ваши комментарии дали мне новое понимание, поэтому я перечитаю его снова, имея все это в виду :)
Почему CMB до сих пор не разогнали?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v