Расширение Вселенной

Читаю книгу "Теория всего". Во второй главе говорится, что Вселенная расширяется, и мы это знаем, потому что измерения, сделанные с использованием эффекта Доплера других галактик, дают сигналы с красным смещением. Мой вопрос: в этом дополнении позади нас нет галактик? Я имею в виду, если все галактики все время удаляются от нас, значит ли это, что центр вселенной пуст? или галактики позади нас медленнее, поэтому эффект красного смещения меньше?

Вселенная не имеет центра. См. astronomy.stackexchange.com/q/669/16685 и physics.stackexchange.com/q/25591/2451 .

Ответы (1)

Это кажется неинтуитивным, но у Вселенной, похоже, нет центра, от которого галактики могли бы удаляться. Это потому, что Большой взрыв кажется не единичным событием в конкретном месте, а событием в каждом месте. Другими словами, Большой взрыв, кажется, произошел в каждой точке Вселенной, возможно, бесконечно во всех направлениях (обратите внимание, что «направление» тогда не имело большого значения). Из-за этого у Вселенной нет «центра», из которого она могла бы распространяться.

Вместо этого, когда говорят, что Вселенная расширяется, имеется в виду, что ткань самого пространства-времени буквально становится больше. Считается, что это подпитывается темной энергией, но механизм до сих пор неизвестен. Другими словами, мы не знаем, почему это происходит.

Это дает нам странную ситуацию, когда две галактики, стационарные относительно друг друга, все же в конечном итоге «уходят» дальше, потому что ткань пространства между ними становится больше. Даже две галактики, которые движутся навстречу друг другу относительно какого-то другого объекта, все же в конечном итоге удаляются друг от друга, если они находятся достаточно далеко, потому что пространство между ними становится больше быстрее, чем они могут его пересечь.

Даже свет, если его источник находится достаточно далеко от наблюдателя, не сможет пройти достаточное расстояние, поскольку пространство между источником света и наблюдателем будет буквально увеличиваться с течением времени. У нас уже есть одно ограничение на наблюдаемую часть Вселенной — расстояние, за которое свет успел пройти с момента возникновения Вселенной. Расширение Вселенной добавляет второй предел — расстояние, за которым свет никогда не достигнет нас из-за того, что пространство между нами и его источником расширяется быстрее, чем свет может его пересечь.

Я не особо разбираюсь в этом вопросе и мог ошибаться. Любой, кто более осведомлен, может свободно вносить исправления в этот ответ.

Относительно вашего последнего абзаца: Престижность! Ваш ответ в основном совпадает с тем, что я написал на другом форуме на другом (моем) языке некоторое время назад.
Однажды я читал (забыл источник), что расширение Вселенной можно визуализировать, выпекая хлеб с изюмом: изюм представляет галактики, а тесто представляет собой пространство между галактиками. Таким образом, когда тесто поднимается, каждая отдельная изюминка «видит», как все остальные изюминки удаляются от нее. Кроме того, отдаленные изюминки удаляются быстрее, чем близкие, потому что между ними больше расширяющееся тесто. Хотя я предпочитаю шоколадные чипсы...
Если я правильно понял ответы, эффект будет как создание пространства между галактиками? Или по-другому галактики перемещаются в дальние пустые зоны Вселенной?
@Juan Это больше похоже на то, что пространство между ними буквально увеличивается. Галактикам даже не нужно двигаться относительно друг друга, но они все равно окажутся дальше друг от друга, потому что само пространство буквально становится больше. Так что дело не столько в том, что галактики движутся к более пустым зонам Вселенной, сколько в том, что эти пустые зоны постоянно создаются и расширяются, потому что «пустое пространство» становится больше.
Чтобы прояснить, вместо того, чтобы галактики отталкивались друг от друга, представьте, что между ними и тем, куда они движутся, создается больше пространства. Они не обязательно движутся, но все равно оказываются дальше. Это также означает, что если бы мы путешествовали в космосе и нацелились бы на конкретный пункт назначения, мы бы на самом деле преодолели большее расстояние, чем то, которое было там, когда мы начали путешествовать, потому что это дополнительное расстояние было бы создано расширением пространства- времени как мы путешествовали. В конечном итоге мы преодолеем большее расстояние, чем то, которое существовало, когда мы начинали.
@MrSpudtastic Спасибо всем, вы решаете вопрос, над которым я думал пару дней. Теперь я должен усвоить эту удивительную идею :).