Когда мы говорим, что «пространство между галактиками расширяется», что мы на самом деле имеем в виду? Например, если я думаю о пространстве как о декартовой сетке, то, когда пространство расширяется, должен ли я думать об этом как о добавлении большего количества узлов сетки или об увеличении расстояния между узлами сетки? Или это ошибочная картина пространства-времени, даже если она далека от значительных массовых плотностей?
Мне кажется, что это должно быть так, что мы «добавляем больше точек сетки», потому что в противном случае мы не наблюдали бы расширения, поскольку все, что занимает эту часть сетки (например, свет, моя рука и т. д.), также будет расширяться. на соответствующую величину (иначе, после достаточного расширения, мы могли бы наблюдать процессы субатомного масштаба как макроскопические по масштабу). Но если дело в том, что мы добавляем больше точек сетки, то «расширение» пространства кажется неправильным: не следует ли его называть «созданием» пространства?
При этом любой случай (добавление узлов сетки или растяжение расстояний) может быть одним и тем же процессом в зависимости от природы пространства-времени (т. е. если бы оно было дискретным, но плотным, как рациональные числа, а не строго дискретным (целые числа)). или строго непрерывным (действительным)... Надеюсь, что аналогия имеет смысл).
Так что же на самом деле происходит в межгалактическом пространстве? В чем смысл его расширения? Соответствует ли это созданию большего пространства, расширению пространства, которое уже есть, или чему-то более тонкому?
Я мог бы начать этот ответ с того, что расширяется не пространство; что это масштабный коэффициент метрики, которая становится больше. Но я не буду, потому что это просто слишком сложный способ сказать, что пространство расширяется. Но чтобы ответить на ваш вопрос, самый правильный способ думать об этом будет заключаться в том, что точки сетки удаляются друг от друга. Дело не в том, что мы добавляем больше точек сетки.
Вы правы в том, что «растягивание» пространства применимо ко всем вещам. Например, мы знаем, что по мере того, как свет проходит через пространство, расширение вызывает соответствующее увеличение его длины волны. Причина, по которой мы не расширяемся вместе с ним, заключается в том, что у нас есть силы, удерживающие нас вместе. Пространство между нашими атомами не расширяется, потому что электромагнитная сила сильнее и удерживает наши атомы относительно в одном и том же месте. Точно так же гравитация Солнца удерживает Землю на ее орбите, несмотря на расширение. На самом деле, для всех объектов в нашем локальном скоплении гравитация достаточно сильна, чтобы противодействовать эффекту разделения узлов сетки.
TLDR: расширение пространства больше похоже на «растягивание», чем на добавление нового пространства.
Джон Ренни
Джеффри
Джон Ренни