Этот вопрос уже задавали раньше под другим видом. Я не профессиональный ученый, однако у меня есть некоторое образование в области физики и математики, и я проявляю большой интерес к этим предметам.
Это кажется мне правдоподобным, и много лет назад, когда я учился в колледже, у меня была мысль, что вселенная может расширяться изнутри самой себя. Т.е. материя и пространство расширялись с одинаковой скоростью друг друга.
Я наблюдаю, что нет никакого увеличения относительного расстояния между объектами, которые я вижу сегодня днем, и поэтому этот тип расширения не изменит наше восприятие этого, условно говоря. Все, что мы наблюдаем, останется прежним, и мы не будем знать о расширении.
Потому что близкое к материи пространство-время не расширяется, а если оно не расширяется, то не может растягивать материю.
Расширение пространства-времени — это предсказание общей теории относительности для частного случая однородного и изотропного распределения материи. Если мы введем это условие, то обнаружим, что геометрия пространства-времени описывается уравнением, называемым метрикой FLRW , и это говорит нам о том, что пространство-время расширяется.
Но в реальной Вселенной распределение материи неоднородно и не изотропно. Например, когда я печатаю это, у меня есть около шести триллионов триллионов килограммов Земли подо мной и ничего, кроме нескольких тысяч килограммов моего дома и атмосферы надо мной. Это сильно искажает пространство-время в сторону от метрики FLRW, а пространство-время рядом со мной не описывается метрикой FLRW и не расширяется. Пространство-время рядом со мной приблизительно описывается метрикой Шварцшильда де Ситтера , хотя на самом деле отклонение от метрики Шварцшильда ничтожно мало по сравнению, например, с гравитационным полем, создаваемым моим домом.
В очень больших масштабах, то есть в пределах размеров сверхскоплений галактик , метрика FLRW является довольно хорошим приближением, поэтому в этих больших масштабах пространство-время расширяется. Однако на весах, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни, это не так.
Общая теория относительности имеет дело с классами эквивалентности карт. Если вы возьмете одну карту пространства-времени, подвергнете ее непрерывному дифференциальному уравнению и соответствующим образом измените метрику, вы получите эквивалентную карту. Нельзя говорить о том, что тот или иной прав. Они эквивалентны. Либо они оба правы, либо они оба не правы.
Честно говоря, это всего лишь математическая модель. Я не знаю, как на самом деле устроена Вселенная, но подозреваю, что на самом деле она не содержит бесконечного числа эквивалентных карт. Может быть, есть одна карта, которая на самом деле в основе своей верна. Или, может быть, они просто одинаково хорошие карты того, как на самом деле устроена Вселенная, и ни одна из них не является более правильной, чем любая другая.
Но даже если правильная карта действительно существует, общая теория относительности не дает нам ни малейшего понятия, что это такое. Беспорядочно расширяющееся пространство никоим образом не нарушает законы общей теории относительности. Непонятно, как можно запретить это, но при этом позволить частям расширяться и сжиматься, как мы знаем.
Любопытный Разум
Джон Кастер
8Mad0Manc8
8Mad0Manc8