Какой гравитационный эффект мы испытываем (например, может быть -0,00001 Гс или меньше) с края видимой Вселенной? Под границей видимой Вселенной я имею в виду область космического микроволнового фона и за ее пределами. В прошлом Вселенная была очень горячей и плотной, и мы видим свет этого периода времени как Космический Микроволновый Фон. Чтобы этот свет достиг нас, потребовалось немногим меньше возраста Вселенной, и с расширением пространства он сильно сместился в красную сторону. Поскольку гравитация, по-видимому, движется со скоростью света, мы также должны испытывать гравитационный эффект этой оболочки вокруг нас. Насколько я понимаю, тогда Вселенная была чрезвычайно плотной и окружала нас во всех направлениях, что сильно усиливало гравитацию. Однако это очень далеко, что сильно ослабило бы гравитацию. Я не знаю, повлияет ли красное смещение на гравитацию, поскольку оно имеет свет от космического микроволнового фона, но если да, то это также сильно ослабит эффект. Имея все это в виду, мне любопытно, как повлияет на нас гравитация с края Вселенной?
Примечание. Я ожидаю, что это будет очень небольшой внешний эффект во всех направлениях, что-то вроде -0,00000001 г или что-то в этом роде, но не 0.
В прошлом Вселенная была очень горячей и плотной, и мы видим свет того периода времени как Космический Микроволновый Фон.
Это утверждение (частично) верно.
Однако....
Поскольку гравитация, по-видимому, движется со скоростью света, мы также должны испытывать гравитационный эффект этой оболочки вокруг нас. Насколько я понимаю, тогда Вселенная была чрезвычайно плотной и окружала нас во всех направлениях, что сильно усиливало гравитацию.
Это утверждение, возможно, указывает на то, что существуют некоторые неправильные представления о нынешнем состоянии Вселенной, а также о том, что на самом деле представляет собой Космическое Микроволновое Фоновое Излучение (выделение добавлено для выявления проблемных областей). Таким образом, для того, чтобы дать разумный ответ на заданный вопрос, потребовалось бы также устранить эти заблуждения.
Модель Большого взрыва предполагает, что все, что мы видим в нашей наблюдаемой Вселенной, когда-то было сконцентрировано в бесконечно малом, горячем и плотном участке пространства. Однако повсюду произошел Большой Взрыв , за которым последовало сверхсветовое расширение пространства в результате процесса, называемого Инфляцией . Вселенная оставалась слишком горячей, чтобы фотоны могли свободно перемещаться по ней. Только в течение следующих 380 000 лет он продолжал расширяться и, в конце концов, достаточно охладился, чтобы образовались первые атомы водорода. Это когда свет впервые стал видимым. Остаток этого света — это то, что мы теперь называем Космическим Микроволновым Фоновым Излучением .
Опять же, важно отметить, что пространство непрерывно расширялось во всех возможных направлениях, когда повсюду излучался первый свет. Другими словами, «плотная» область, из которой началось пространство-время, теперь в целом стала сравнительно гораздо менее плотной. Все эти годы это расширение не прекращалось, и каждая область, где впервые излучался свет, теперь отступила на большие расстояния (46 миллиардов световых лет в любом направлении) . Все регионы остыли еще больше, чтобы эволюционировать в звезды и планеты, галактики, скопления и любые другие мыслимые небесные объекты.
Итак, отвечая на заданные вопросы (для простоты мы будем придерживаться реликтового излучения как «края»)....
Нет пространства вне нашей Наблюдаемой Вселенной, которая окружает нас как бетонная оболочка . Если быть точным, это всего лишь ограничение того, насколько далеко в прошлое и насколько глубоко мы можем заглянуть в космос с помощью наших нынешних технологий. Кроме того, это не имеет ничего общего с нынешним состоянием тамошней вселенной. Вселенная однородна и изотропна — это означает, что вы можете отправиться в любое другое место во Вселенной, и она все равно будет казаться такой же, как отсюда — повсюду звезды и галактики. Ваша точка обзора будет определять, какая галактика будет казаться вам удаленным пятном, а какая область пространства будет казаться вам просто реликтовым излучением.
Области, которые мы сейчас видим как реликтовое излучение, на расстоянии 46 миллиардов световых лет, действительно являются одним из самых дальних уголков космоса , откуда что-либо, включая гравитацию, могло бы оказать на нас какое-либо влияние. К настоящему времени все, что мы видим как реликтовое излучение, должно было слиться в небесные объекты. Но есть одна загвоздка... Помните, если бы Солнце исчезло из Солнечной системы сейчас, Земле потребовалось бы примерно 8 минут, чтобы освободиться от своей орбиты. Это означает, что состояние Солнца 8 минут назад определяет, какую гравитацию мы чувствуем из-за него сейчас .
Таким образом, чтобы вычислить гравитационное притяжение реликтового излучения (на расстоянии 46 миллиардов световых лет), нам нужно посмотреть на состояние материи за период 13,8 миллиарда лет назад минус 380 000 лет (когда было испущено реликтовое излучение). Мы можем грубо предположить, что тогда это были просто атомы водорода. Общая масса всех этих объединенных атомов была бы эквивалентна массе наблюдаемой Вселенной , т.е. .
Но опять же, реликтовое излучение было испущено повсюду , а изотропная природа реликтового излучения говорит нам, что отклонения от однородности составляют всего до семи частей на миллион ! Это означает, что когда реликтовое излучение было испущено 13,8 миллиарда лет минус 380 000 лет назад, масса наблюдаемой Вселенной была распределена почти идеально равномерно во всех возможных направлениях. С расстояния в 46 миллиардов световых лет это означает почти равное гравитационное притяжение отовсюду, куда с тех пор до нас дошел свет (и гравитация). Следовательно, гравитационные эффекты веществато есть (т.е. было) равномерно распределено в радиусе 46 миллиардов световых лет от нас, было бы эквивалентно тому, что человек почувствовал бы, если бы каким-то образом достиг центра Земли — т. е. испытал бы почти идеальное равновесие с результирующей силой нуля.
PS: Если будут какие-либо несоответствия выше, я искренне приветствую предложения по исправлению или улучшению ответа.
зефир
пользовательLTK
Джонатан