Что находится в центре Вселенной?

Я думаю, что ваш вопрос по теме, но @RhysW связал очень полезный пост, чтобы понять, почему ваш вопрос является распространенным заблуждением о Большом взрыве.

Нет центра

У Вселенной нет «центра». В любой момент местный наблюдатель будет утверждать, что находится в центре Вселенной, по тому, как удаляются от него галактики. Откуда мы можем это знать? Вселенная оказывается одновременно однородной (имеет везде одинаковую структуру) и изотропной (нет предпочтительного направления). Если это действительно свойства Вселенной, то расширение Вселенной должно быть одинаковым во всех других местах (см.: Космологический принцип ).

Чем отличается Большой взрыв от взрывов

Кроме того, Большой взрыв отличается от взрыва следующими способами:

1) Частицы, участвующие во взрыве, со временем замедляются из-за сил трения. Подумайте о фейерверках ( http://www.youtube.com/watch?v=qn_tkJDFG3s ). Частицы движутся быстрее всего в момент взрыва и монотонно замедляются со временем. Расширение ранней Вселенной не следует этой тенденции, хотя иногда люди используют слово «взрыв» для описания огромного объемного увеличения (увеличения в несколько раз).$\sim10^{76}$), что произошло между$10^{-36}- 10^{-32}$секунды после Большого Взрыва, который метко назван инфляцией .

2) Взрыв предполагает существование пространства. Чтобы произошел взрыв, у частиц (говорим ли мы о материи или о свете) должно быть пространство, в которое они могут взорваться. Строго говоря, инфляция Вселенной — это расширение пространственно-временных координат, поэтому слово «взрыв» в действительности неприменимо, поскольку пространству-времени не во что взрываться.

Вы неправильно понимаете расширение Вселенной. Большой взрыв — это не взрыв: это момент времени, когда Вселенная имела (почти) бесконечную плотность. Так что во Вселенной нет центра, как нет центра ПОВЕРХНОСТИ Земли (это самый популярный двумерный аналог).

Поскольку это изначальное состояние сверхвысокой плотности, Вселенная расширяется, формируются атомы, формируются звезды и галактики, и теперь, в очень больших масштабах, расстояние между двумя скоплениями галактик продолжает увеличиваться со временем из-за расширения.

В каком-то смысле любая выбранная вами точка находится в «центре» Вселенной, и в любой точке Вселенной в большом масштабе Вселенная выглядит так же, как и в любой другой точке. Однако это не то же самое, что сказать, что Вселенная бесконечна (но может быть). Аналогия со взрывом неудачная, поскольку взрывы расширяются в существующее пространство. С Большим взрывом само пространство расширяется. Но по определению у пространства нет края (если бы он был, тогда было бы «метапространство», которое было бы реальным пространством и т. д.), и поэтому везде есть центр и/или нигде.

Сама по себе Вселенная не расширяется вдали от какого-либо центра. Все расстояния расширяются равномерно по всей Вселенной. Это вызывает такой эффект, что для каждого отдельного наблюдателя кажется, что вся Вселенная удаляется от него. Это можно продемонстрировать с помощью этого рисунка (из Google):

$A$представляет вселенную в один момент,$B$представляет Вселенную в более позднее время. Вы можете заметить (едва ли), что$B$масштабируется на небольшую величину. Это символизирует расширение Вселенной. Теперь предположим, что вы положили$B$над$A$как показано в$C$, то похоже, что Вселенная расширилась от$X$. Но если вы разместите их так, как показано на$D$тогда похоже, что вся вселенная расширяется из другой точки! Это все из-за однородного расширения Вселенной.

Что находится в центре Вселенной?

Этот вопрос на Physics.SE: « Большой взрыв произошел в какой-то момент? », на который есть ответ с более чем 300 UpVotes, объясняет:

«Простой ответ: нет, Большой взрыв не произошел в какой-то момент. Вместо этого он произошел во всей Вселенной одновременно. Последствия этого включают:

• У Вселенной нет центра: Большой взрыв не произошел в какой-то точке, поэтому во Вселенной нет центральной точки, из которой она расширяется».

• Вселенная ни во что не расширяется: поскольку Вселенная не расширяется подобно огненному шару, вне вселенной нет пространства, в которое она расширяется.

Мы меньше, чем спецификация в нашем сверхскоплении :

В Википедии есть веб-страница: « История центра Вселенной - Несуществование центра Вселенной », где объясняется:

«Однородная изотропная Вселенная не имеет центра». - Источник: Ливио, Марио (2001). Ускоряющаяся Вселенная: бесконечное расширение, космологическая постоянная и красота космоса . Джон Уайли и сыновья. п. 53. Проверено 31 марта 2012 г.

См. также это видео Калифорнийского технологического института: « Где находится центр вселенной? ».

Если вселенная образовалась и возникла в результате взрыва Большого взрыва, то в центре места взрыва должно остаться пустое пространство, так как вся материя движется с огромной скоростью от центра, и должно быть больше материи, звезд. , галактики и пыль и т. д. вблизи нынешней периферии или окружности или горизонта нынешней вселенной. Поскольку этот большой взрыв произошел примерно 13,7 миллиарда лет назад, внешние границы нашей Вселенной находятся на расстоянии 13,7 миллиарда световых лет от центра взрыва Большого взрыва.

Наши астрономы обнаружили пустоту или пустоту где-нибудь в центре Вселенной или нет?

Приближаясь к Млечному Пути (центр этого изображения, но не центр Вселенной), мы видим:

Синие области рядом с нами — это локальная пустота , а область слева — великий аттрактор .

Форма Вселенной, которую мы можем обнаружить/увидеть, сложна - это не простая сфера или футбольный мяч, исходящие из центральной точки. Текущее измерение возраста Вселенной составляет 13,799 ± 0,021 миллиарда ($10^9$) лет в рамках модели соответствия Lambda-CDM . Пока мы можем только видеть и измерять, а за последние почти 14 миллиардов лет части Вселенной уплотнились, а части разошлись.

См. эти веб-страницы Википедии: « Обозримая вселенная » и « Наблюдательная космология », это из « Размер и регионы »:

Размер Вселенной довольно трудно определить. Согласно общей теории относительности, некоторые области космоса могут никогда не взаимодействовать с нашими даже за время жизни Вселенной из-за конечной скорости света и продолжающегося расширения пространства. Например, радиосообщения, отправленные с Земли, могут никогда не достичь некоторых областей космоса, даже если Вселенная будет существовать вечно: пространство может расширяться быстрее, чем свет может его пройти.

Предполагается, что отдаленные области космоса существуют и являются частью реальности в той же мере, что и мы, хотя мы никогда не можем с ними взаимодействовать. Пространственная область, на которую мы можем воздействовать и подвергаться влиянию, — это наблюдаемая Вселенная.

Наблюдаемая Вселенная зависит от местоположения наблюдателя. Путешествуя, наблюдатель может войти в контакт с большей областью пространства-времени, чем наблюдатель, который остается неподвижным. Тем не менее, даже самый быстрый путешественник не сможет взаимодействовать со всем космосом. Обычно под наблюдаемой Вселенной понимается та часть Вселенной, которую можно наблюдать с нашей точки зрения в Млечном Пути.

Надлежащее расстояние — расстояние, которое можно было бы измерить в определенное время, включая настоящее — между Землей и краем наблюдаемой Вселенной составляет 46 миллиардов световых лет (14 миллиардов парсеков ), что делает диаметр наблюдаемой Вселенной около 91 миллиарда световых лет ($28×10^9$ПК). Расстояние, которое прошел свет от края наблюдаемой Вселенной, очень близко к возрасту Вселенной, умноженному на скорость света, 13,8 миллиарда световых лет ($4.2×10^9$ парсек ), но это не представляет собой расстояние в любой момент времени, потому что край наблюдаемой Вселенной и Земля с тех пор отодвинулись дальше друг от друга. Для сравнения, диаметр типичной галактики составляет 30 000 световых лет (9 198 парсеков ), а типичное расстояние между двумя соседними галактиками — 3 миллиона световых лет (919,8 килопарсека ). Например, Млечный Путь имеет диаметр примерно 100 000–180 000 световых лет, а ближайшая к Млечному Пути сестринская галактика, галактика Андромеды, расположена примерно в 2,5 миллионах световых лет от нас.

Поскольку мы не можем наблюдать пространство за пределами наблюдаемой Вселенной, неизвестно, является ли размер Вселенной в ее совокупности конечным или бесконечным.

Оценки общего размера Вселенной, если они конечны, достигают$10^{{10}^{{10}^{122}}}$ мегапарсеков , подразумеваемых одной резолюцией Предложения об отсутствии границ.

Согласно предложению Хартла-Хокинга , «Вселенная не имеет начальных границ ни во времени, ни в пространстве».

Д -р Брент Талли опубликовал статью: « Сверхскопление галактик Ланиакея » (бесплатный препринт arXiv ) и связанное с ней дополнительное видео , а также каталог Vimeo доктора Даниэля Помареда , в частности это видео: «Космография локальной Вселенной» (версия FullHD) , из которого эти были нарисованы изображения, которые показывают форму части вселенной, какой мы ее знаем:

• Возьмите данные WMAP и спроецируйте все галактики в пределах 8К км/с (1:18 на видео) на 3D-пространство:

Нажмите на изображение, чтобы анимировать

Крупный план нашего местоположения показывает большую локальную пустоту :

Уменьшение масштаба показывает часть вселенной, смотрите видео по ссылке выше для получения дополнительной информации:

В настоящее время изучается аморфная геометрия Вселенной, и крупномасштабное распределение галактик похоже на губку. Мера в середине изображения представляет собой 1,5 миллиарда световых лет. свет распространяется во всех направлениях, и во время Большого взрыва свет не мог никуда двигаться, и в начале теории Большого взрыва не было трехмерных направлений, которые мы можем представить, не было определения прямолинейности и края, нет никакого расстояния между чем-либо в известной геометрии, в 3D, 4D, 5D, 12D теории суперструн. Итак, чтобы найти нужную вам геометрию, математика может стать 12D/28D и сбивает нас с толку, понятие центра отличается в 12/20 измерениях. Высокая температура Большого взрыва предшествовала атомам, свету, субатомным частицам, материи, гравитации, предшествует существованию известной геометрии,

Количество пустот в губке может быть более чем в триллион раз больше, чем количество атомов в океане. В качестве пылинки от общего числа могут быть MPC Googolplex. Так где же центр этого? Когда закончится время?

С нашей точки зрения Большой взрыв был аморфным, и в этом смысле его можно было бы назвать «массивным». Его космические, пространственные и физические свойства несоизмеримы (хорошо сказать, неизмеримый/несвязанный).

Если представить, что наше представление о космическом фоновом излучении (13,8 млрд световых лет) имеет диаметр атома в море. Большой взрыв, возможно, также произошел в другом атоме по другую сторону моря, поэтому геометрия не имеет градации измерения, которую можно было бы определить в ходе наблюдения. Если большая Вселенная выглядит по-другому на расстоянии триллиона световых лет от Гуголплекса, вам будет трудно об этом узнать.

Объект без симметрии или измерения и без границы не может иметь центра. Он имеет кубическое измерение гуголплекса, а не один центр.

Таким образом, вы задаете геометрический вопрос, похожий на «где находится центр на поверхности сферы и обруча»?

На самом деле взрывы работают не так. Когда нитроглицерин детонирует, он не оставляет дыры в центре. Так же, как и взрыв, Большой взрыв так не работает. В любой допустимой системе отсчета Вселенная начала расширяться со скоростью света, не оставив дыры в центре, а центр не является особым местом. Из-за странных законов Вселенной не существует единственной действительной системы отсчета.

Вселенная следует общей теории относительности, которая упрощается до специальной теории относительности в отсутствие гравитационного поля и в отсутствие объектов со скоростью убегания, составляющей значительную часть скорости света, очень точно следует версии специальной теории относительности, где гравитация является реальной сила, не искривляющая пространство-время. См. https://physics.stackexchange.com/questions/19937/time-dilation-as-an-observer-in-special-relativity/384547#384547 , чтобы узнать, как работает специальная теория относительности.

Согласно специальной теории относительности, у Вселенной нет центра. Любой невращающийся объект, движущийся с любой постоянной скоростью, меньшей скорости света, является допустимой системой отсчета, и в ее системе отсчета центр Вселенной — это место, где произошел Большой взрыв. Не существует времениподобной линии, которую все наблюдатели соглашают с тем, что она является центром Вселенной. В любой системе отсчета центр вселенной в этой системе отсчета не может быть особым местом, потому что это не центр в другой системе отсчета. Когда мы смотрим на галактики у края Вселенной, мы видим те, которые похожи на те, которые появились в начале Вселенной, но на самом деле мы оглядываемся на галактики только тогда, когда они были примерно в два раза моложе нашей Вселенной. точка зрения. Они' похожие на гораздо более молодые галактики только из-за собственного замедления времени и своей собственной системы отсчета, на самом деле намного моложе. Что произойдет в любой системе отсчета, если вы окажетесь на краю Вселенной и будете неподвижны? Вы видите себя на грани. В другой системе отсчета вы находитесь в центре вселенной и движетесь, а наблюдаемая вами аберрация света заставляет вас воспринимать себя не в центре.

Это как раз то, что предсказывает специальная теория относительности, но на самом деле Вселенная не следует специальной теории относительности, но некоторые из результатов, которые я уже упоминал, по-прежнему верны. Вселенная ускоряется, поэтому галактики в конечном итоге будут удаляться от нас быстрее скорости света, потому что само пространство увлекает их быстрее скорости света. Вероятно, мы живем во вселенной Де Ситтера. Наш космический горизонт, область пространства, которая удаляется от нас со скоростью света в нашей системе отсчета, ведет себя точно так же, как черная дыра в том смысле, что мы увидим, как галактики экспоненциально приближаются к космическому горизонту, никогда не достигая его и не увеличиваясь. красный смещается без ограничений по мере приближения.

Источник: https://en.wikipedia.org/wiki/De_Sitter_universe .