Каково наше положение относительно Большого Взрыва?

Учитывая то, что мы знаем о пространстве, времени и движении галактик, можем ли мы определить, каково наше положение по отношению к прогнозируемому местоположению Большого взрыва? Я читал некоторые вводные статьи о надстройке и движениях скоплений галактик, но ни в одной из них конкретно не упоминалось пространство с точки зрения относительного или абсолютного положения, относящегося к исходному положению Большого взрыва.

Итак, мой вопрос: дает ли наше нынешнее понимание структуры и работы Вселенной достаточно хорошую оценку, чтобы определить наше положение относительно Большого Взрыва, или мы никогда не сможем об этом догадаться, поскольку все точки зрения в нашей Вселенной выглядят одинаково в каждое направление?

Связано: physics.stackexchange.com/q/136860/2451 и ссылки в нем.

Ответы (6)

Теоретики современной космологии предполагают, что Вселенная совершенно идентична, откуда бы на нее ни смотрели, если смотреть на нее в одно и то же время. Во время Большого взрыва расстояния между любыми двумя заданными точками, по-видимому, сокращаются до нуля (или до какого-то ненулевого значения, которое мы предположительно получим из квантовой механики). Вывод состоит в том, что Большой взрыв произошел везде одновременно.

Это также то, как вы выходите из вопросов типа «был ли Большой взрыв черной дырой?» чем просто сгусток материи конечного размера (второе схлопнется в черную дыру).

Примерно такого ответа я и ожидал, но не знал, где и как его проверить. Хотя я все еще немного озадачен тем, как сжатое пространство в ранней Вселенной препятствовало формированию сингулярностей и позволяло материи ускользать и заполнять пустоты, это, вероятно, лучше оставить на самостоятельный вопрос.
@Krof: большой взрыв также правильно считается сингулярностью. Это просто качественно отличный тип сингулярности от сингулярности черной дыры. В пространстве-времени, содержащем сингулярность Большого взрыва, ВСЕ истории наблюдателей заканчиваются в сингулярности. В пространстве-времени с черной дырой только некоторые истории наблюдателей должны пересечь сингулярность, и, следовательно, только некоторые из них закончатся.
И все же, прочитав ваш ответ, я хочу спросить: «Знаем ли мы, где находится центр масс вселенной?» Если он ограничен, он должен иметь один
Я ненавижу повторно использовать это изображение, но... вздох... представьте, что вселенная - это поверхность надуваемого воздушного шара. «Большой взрыв» — это когда все началось с малого. Этого не произошло ни в каком конкретном месте во Вселенной (на поверхности воздушного шара)! И самое главное, В отличие от воздушного шара, вокруг воздушного шара не должно быть никакого физического «пространства». Есть только поверхность воздушного шара. Вы можете спросить: «Где находится пространство вокруг воздушного шара?» и я не обязан отвечать!
@Dmitry: центр масс имеет значение только в плоской вселенной. Математически это требует понятия интегрирования векторов. Но в искривленном пространстве-времени такого понятия нет. Представьте себе поверхность воздушного шара. Где у него центр масс? Единственный разумный ответ был бы в центре воздушного шара. Но эта точка не лежит на поверхности, и поэтому этот вопрос просто не имеет смысла с точки зрения поверхности.
@Greg: хех, мне нравится, как все говорят о воздушных шарах, объясняя теорию относительности :-)
@Marek: Да, воздушные шары и батуты.
@Marek: проблема проявляется и раньше. Даже в ньютоновской теории плоского пространства понятие центра масс бесконечного однородного распределения масс плохо определено — все точки внутри распределения эквивалентны, поэтому бессмысленно выбирать «особую» точку и называть ее центр масс. То же самое и с космологическими моделями FRW — они обладают полной трансляционной и вращательной симметрией. У них не может быть какой-то особой точки, такой как «центр масс».
@Jerry: очень хороший момент, я не думал об этом таким образом. Тем не менее, математически ваша проблема заключается в некомпактности и несходимости интегралов. На самом деле это не проблема симметрии как таковой. Т.е. шар осесимметричен, но центр масс у него все же в... ну, в центре :-)
по этой ссылке: futurism.com/…

Подумайте о Большом взрыве так: если вы возьмете все возможные траектории, по которым объект может пройти через Вселенную, и проследите их все назад во времени, все они в конце концов сойдутся. Это «слияние траекторий» и есть Большой взрыв; все объекты и даже все пространство были бы в одном и том же положении. Так что во Вселенной нет ни одной точки, которую можно было бы считать местом большого взрыва.

В количественном отношении показатель FLRW, которым мы характеризуем вселенную в целом в общей теории относительности, включает масштабный коэффициент а которая характеризует относительный масштаб Вселенной в разное время. А именно расстояние между двумя объектами (только за счет изменения масштаба) в разное время т 1 а также т 2 удовлетворяет

г ( т 1 ) а ( т 1 ) знак равно г ( т 2 ) а ( т 2 )

Прямо сейчас, а со временем становится больше. Но если вы представите расширение Вселенной в обратном направлении, в конце концов вы вернетесь к «времени», когда а знак равно 0 , и в это время все объекты будут в одинаковом положении. Это большой взрыв. (Адаптировано из другого ответа )

Наше местоположение находится примерно в 13,7 миллиардах световых лет от него во времени.

Световой год не является единицей времени. (Если только вы не используете геометрические единицы, где с знак равно 1 , но тогда почему бы просто не сказать "год"?)

Я думаю, что Генри сделал эти двухминутные видеоролики по физике ( «Где был Большой взрыв? » и « Наука, религия и Большой взрыв» ) специально для вас:

Короче говоря, большой взрыв произошел везде! Так что кто угодно и где угодно (если быть сверхосторожным и консервативным в инерциальной системе отсчета) может сказать, что я был в центре Большого Взрыва :)

Теоретически возможно, но довольно сложно определить положение, в котором мы были бы, если бы наше собственное движение имело нулевую скорость.

Местная группа, к которой принадлежит наша галактика, имеет собственное движение около 61 км/с. Наша галактика и Солнце внутри галактики имеют еще большую скорость, но направление меняется по мере того, как Солнце завершает свой оборот вокруг галактического центра.

Таким образом, объединив все эти скорости и обратив всю динамику вспять, вы найдете точку, в которой находилась бы наша Земля, если бы она не двигалась со времен Большого Взрыва.

Но ничего особенного вы там не найдете.

Возможно, это будет примерно в направлении, противоположном направлению на Великий Аттрактор.

альтернативный текст

Большой взрыв произошел где-то посередине... по краям... и везде одновременно.

@voix +1 Мне просто нравится этот комментарий.
вам не хватает надписи "все хорошее здесь", указывающей на противоположную сторону галактики...
Я не минусовал, но это не очень понятно.
Каково наше положение относительно Большого Взрыва?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v