Почему галактики удаляются друг от друга вообще по астрономическим масштабам? Какой ответ правильный из следующих?
Именно из-за теории большого взрыва все просто отдаляется от всего остального в астрономических масштабах, из-за взрыва, который произошел в прошлом, просто по инерции.
Это потому, что между галактиками все время создается пространство, вот почему они кажутся удаляющимися друг от друга. Это как рисовать точки на резиновом листе, а затем начинайте растягивать этот резиновый лист. Точки не двигаются, просто между ними создается все больше и больше пространства.
Какой ответ правильный? и если 2-й ответ правильный, создается ли только пространство или пространство-время?
Это немного сложно, на самом деле. Можно сказать, что причина того, что все удаляется от всего остального, заключается в расширении пространства. Но вы также можете возразить, что причина, по которой мы говорим, что пространство расширяется, заключается в том, что все удаляется от всего остального — в конце концов, что означает расширение пространства, кроме того, что расстояния между объектами становятся больше?
У нас есть совершенно ясное математическое описание космического расширения. Он основан на наблюдаемом факте, что расстояние между любыми двумя объектами в достаточно больших масштабах (скоплениями галактик и сверхскоплениями, а не атомами или звездами) описывается уравнением
Масштабный коэффициент изменяется во времени способом, определяемым космологическими уравнениями, в основном общей теорией относительности с некоторой конкретной метрикой. ( Метрика FLRW является искусственным примером.) Это позволяет нам однозначно определить, как расстояние между любыми двумя объектами изменяется во времени. Но интерпретируете ли вы это изменение расстояния как следствие расширения пространства, или как создаваемое пространство (хотя мне очень не нравится такая интерпретация), или просто как расширение самого пространства, это в некоторой степени вопрос терминологии. .
Однако инерция определенно не виновата. Инерция — прекрасная концепция, которую можно применять, когда вы говорите о мелкомасштабных объектах, где вы можете игнорировать эффекты гравитации; это позволяет вам иметь локально инерциальные системы отсчета в общей теории относительности. Но глобально инерциальных систем отсчета не существует ; неофициально, вы не можете постоянно распространять концепцию инерции на поверхности Земли, скажем, на поверхность нейтронной звезды и уж точно не на всю вселенную.
Дополнительная литература: Почему расширение пространства влияет на материю? и многие другие вопросы по космологии на этом сайте.
Могу ли я порекомендовать вам посмотреть лекции сэра Роджера Пенроуза, « Геометрия пространства-времени и новая космология» и «До Большого взрыва» .
И я также рекомендую вам посмотреть лекции профессора Леонарда Сасскинда по космологии .
Правильный способ думать об этом состоит в том, что между галактиками создается пространство, и поэтому они кажутся удаляющимися от нас. Точно так же, с точки зрения любой другой галактики, мы также выглядели бы так, будто удаляемся от них.
Нынешнее ускоренное расширение Вселенной делает это еще более очевидным. Если бы Большой взрыв был подобен взрыву, можно было бы ожидать, что осколки замедляются под действием взаимной гравитации, но вместо этого темная энергия вызывает увеличение скорости расширения, так что это не может быть сценарием взрыва.
Стандартная точка зрения состоит в том, что сингулярность Большого взрыва заполнила бы все пространство в миллиард лет назад. Поскольку в настоящее время мы не понимаем, как обращаться с сингулярностями, мы не можем говорить об этом. Однако в любое короткое время после Большого взрыва вся Вселенная была бы наполнена очень высокой температурой и высокой плотностью энергии, и пространство расширялось бы очень быстро. Со временем скорость расширения будет уменьшаться до недавнего времени (последние несколько миллиардов лет), когда она снова начнет увеличиваться из-за темной энергии.
луршер