Вселенная плоская?

Существует несколько способов рассматривать вселенную как плоскую. Существует описание открытой, плоской или закрытой вселенной с точки зрения ее судьбы, расширения навсегда вдали от гравитации или большого сжатия.

Кроме того, есть описание того, что наша наблюдаемая Вселенная плоская в своей геометрии, или что нет никакого способа измерить крошечную кривую пространства в нашей части сферы.

Другая, вероятно, неверная идея состоит в том, что вся Вселенная плоская. Не путают ли эти вещи даже эксперты?

Разве эксперты не путают такие слова?
Диаграмма, описывающая различные свойства и поведение вселенных с материей и космологической постоянной (т. е. незначительной плотностью энергии излучения). «Плоская» — это любая вселенная на границе между открытой и закрытой (обратите внимание, что это НЕ то же самое, что будет/не схлопнется!!!). На этой диаграмме допускаются отрицательные космологические константы, и они ведут себя как постоянный член притяжения, а не как постоянный член отталкивания. astro.uni-wuppertal.de/~kampert/Kosmologie-Bilder/…

Ответы (3)

Только в отсутствие темной энергии соответствие между геометрической кривизной и окончательной судьбой Вселенной столь прямолинейно, как вы описываете.

Измерения (в первую очередь космического микроволнового фона ) показывают, что наша Вселенная плоская или почти плоская, что следует интерпретировать геометрически (т.е. в терминах суммы углов геодезического треугольника ) . В отсутствие темной энергии это соответствовало бы сценарию, в котором Вселенная продолжала расширяться, но асимптотически приближалась к нулевой скорости расширения.

Однако одновременные измерения присутствия темной энергии предполагают, что наша геометрически плоская Вселенная будет продолжать подвергаться ускоренному расширению.

Влияние темной энергии иногда игнорируется в популярных отчетах, что приводит к путанице среди неспециалистов. Имейте в виду, однако, что только в последние 15 лет или около того у ученых появились какие-либо прямые доказательства присутствия темной энергии, поэтому может быть понятно, почему это было отброшено в сторону в более ранних упрощенных объяснениях.

Обсуждение окончательной судьбы Вселенной, ее связи с геометрической кривизной и роли темной энергии можно найти в вики-статье.

Хорошо, но даже при наличии темной энергии это будет зависеть от того, останется ли она с постоянной плотностью, несмотря на расширение, которое вызывает более низкую плотность любого другого типа энергии, и будет ли у темной энергии момент, когда она перестанет толкать, и начинает тянуть под действием собственной силы тяжести. Мне трудно поверить, что они что-то знают об этом, основываясь на наблюдениях, поскольку подавляющее большинство Вселенной невозможно увидеть, а то, что мы можем видеть, мы интерпретируем с довольно большой погрешностью, как измерения межгалактических расстояний. Обычно верно самое простое решение.
Во-первых, каждый раз, когда я говорю о «вселенной», я неявно имею в виду наблюдаемую вселенную, которую мы видим на расстоянии до 13 миллиардов световых лет через реликтовое излучение. Во-вторых, вы правы в том, что мы не понимаем подробно темную энергию. Многие из этих деталей повлияют на точную скорость расширения Вселенной в будущем, которая остается неизвестной. Но тот факт, что расширение ускоряется, измеряется достаточно надежно, даже с учетом возможных источников ошибок. Это ускоренное расширение требует какой-то новой части физики помимо материи и энергии излучения.

Есть разница между кривизной пространства-времени и кривизной пространства.

Экстраполируя то, что мы можем видеть вокруг себя, и предполагая, что космологическая постоянная соответствует своему названию, пространство-время в конечном итоге приблизится к искривленной геометрии де Ситтера, в отличие от плоской геометрии Минковского или анти-де Ситтеровской геометрии противоположной кривизны. Это своего рода идеализация: очевидно, мы не можем знать, что происходит за пределами космического горизонта событий, а космологическая постоянная может и не заслуживать своего названия.

Принимая во внимание предпочтительный пространственный разрез в постоянное космологическое время, мы также можем говорить о пространственной кривизне. Оказывается, Вселенная пространственно плоская (или почти плоская). Однако это не говорит нам, является ли Вселенная пространственно компактной или бесконечной — например, тор может быть снабжен плоской связью, несмотря на то, что он компактен.

Кристоф: " например, тор может быть оснащен плоской связью " -- На любой обычной поверхности тора , например, легко есть 4 точки, А , Б , Дж , К такой, что А Б "=" Дж К и А Дж "=" А К "=" Б Дж "=" Б К . (В эскизе, например А и Б на красном кольце симметрично выше и ниже внешней черной окружности; вместе с Дж , К на внутреннем черном кольце слева и справа от красного кольца.) Они явно не плоские друг к другу: их определитель Кэли-Менгера не обращается в нуль. (Итак: Вселенная плоская??...)
Кристоф: Сначала я должен исправить: отношения А Б "=" Дж К и А Дж "=" А К "=" Б Дж "=" Б К конечно, также удовлетворяются тем, что эти четыре точки являются «углами квадрата» (с «диагоналями» А Б и Дж К ), которая, конечно, плоская, поскольку именно А Б "=" Дж К "=" 2 А Дж . Моя точка зрения заключалась в том, что на поверхности тора (или даже на цилиндре) можно легко найти четыре точки такие, что А Б "=" Дж К и А Дж "=" А К "=" Б Дж "=" Б К и А Б < А Дж . " en.wikipedia.org/wiki/Torus#Flat_torus " -- Действительно, еще одна причина крайне осторожно использовать координаты в космологии или в физике в целом.

Я думаю, что это пример, Вселенная вращается вокруг своей центральной оси. Если это так, возьмите изогнутый стакан и плоскую тарелку с небольшим количеством воды. Сначала встряхните по часовой стрелке изогнутый стакан, а затем плоскую тарелку. мензурка или тарелка видели ли круговое движение вокруг его центра? Я думаю, изогнутый. Итак, наша Вселенная искривлена.