Содержание
есть ли у Вселенной центр? / Хабр
Вселенная выглядит примерно одинаково по всем направлениям, но удалённые галактики выглядят болеем молодыми и менее эволюционировавшими, чем те, что находятся ближе
Мы знаем, что наша Вселенная началась с Большого Взрыва, но это не значит, что мы все правильно его себе представляем. Большая часть людей представляет себе его, как взрыв: когда всё началось с горячего и плотного состояния, а потом расширялось в стороны и остывало, в то время, как различные фрагменты-осколки удалялись друг от друга. Но, какой бы ни была эта картина притягательной, она неверная. Наш читатель задаёт связанный с этим вопрос?
Интересно, как получается, что у вселенной нет центра и реликтовое излучение отдалено в любую сторону на равное от нас расстояние. Мне кажется, что если вселенная расширяется, то всегда можно найти место, откуда она начала расширяться.
Давайте для начала подумаем о физике взрыва, и о том, какой бы была наша Вселенная, если бы она началась со взрыва.
Первые стадии взрыва во время ядерного испытания Тринити, 16 миллисекунд после детонации. Верхняя часть взрыва достигла 200 м.
Взрыв начинается в определённой точке и быстро расширяется во все стороны. Самые быстро движущиеся обломки двигаются наружу быстрее остальных. Чем дальше вы находитесь от центра взрыва, тем меньше материала долетит до вас. Плотность энергии со временем повсеместно уменьшается, но дальше от центра взрыва она уменьшается быстрее, поскольку на окраинах взрыва материал более рассеянный. Неважно, где вы находитесь – если взрыв вас не уничтожил, вы всегда сможете реконструировать центр взрыва.
Крупномасштабная структура Вселенной меняется со временем, небольшие несовершенства вырастают и формируют первые звёзды и галактики, затем сливаются вместе, формируя крупные, современные галактики, видимые нам сегодня. Заглядывая на дальние дистанции, мы видим более молодую Вселенную, такую, каким был наш местный регион в прошлом.
Но мы наблюдаем не такую Вселенную.
Она одинаково выглядит на дальних и ближних расстояниях: та же плотность, та же энергия, то же количество галактик. Удалённые объекты, двигающиеся от нас с большей скоростью, не выглядят схожими по возрасту с теми, что расположены ближе к нам и двигаются медленнее; они выглядят моложе. На дальних расстояниях объектов не становится меньше, их становится больше. А если взглянуть на схему движения во Вселенной, мы увидим, что несмотря на то, что мы можем заглянуть на десятки миллиардов световых лет, центр неизменно оказывается рядом с нами.
Сверхскопление Ланиакея, расположение Млечного Пути в котором показано красным, представляет собой всего лишь одну миллиардную объёма наблюдаемой Вселенной. Если Вселенная началась в результате взрыва, то Млечный Путь должен был быть рядом с центром
Значит ли это что мы, из триллионов галактик Вселенной, случайно оказались в центре Большого Взрыва? И что изначальный взрыв был подстроен именно таким образом, и были учтены нерегулярные, негомогенные плотности, энергии, и загадочное свечение температурой 2,7 К? Какой мелочной была бы Вселенная, если бы она была подстроена таким нереалистичным образом с самого начала.
Взрыв в космосе заставил бы внешние слои материала двигаться вовне быстрее остальных, что означает, что они становились бы менее плотными, теряли бы энергию быстрее других и демонстрировали разные свойства по мере удаления от центра. Также взрыву нужно было бы расширяться куда-то, а не растягивать само пространство. Наша Вселенная такому описанию не соответствует.
Вместо этого, Общая теория относительности предсказывает не взрыв, а расширение. Вселенная, начавшаяся с горячего, плотного состояния, у которой расширяется сама её ткань. Существует заблуждение, что это процесс начинался с одной точки – это не так! Существовал регион космоса с такими свойствами, наполненный материей, энергией и т.п., а затем Вселенная начала свою эволюцию под влиянием законов гравитации.
У неё повсюду схожие свойства, включая плотность, температуру, количество галактик, и т.п. Если мы выглянем наружу, то найдём свидетельства эволюционирующей Вселенной. Поскольку Большой взрыв случился повсюду одновременно конечное время назад на целом участке космоса, и мы можем наблюдать только этот участок, то когда мы смотрим с нашей точки наблюдения, мы видим участок пространства, не очень сильно отличающийся с нашего местоположения в прошлом.
Заглядывать на космические дистанции – значит, заглядывать в прошлое. Мы живём спустя 13,8 млрд лет после Большого взрыва, но Большой взрыв случился и во всех других доступных для наблюдения местах. Время распространения света до других галактик означает, что мы видим эти удалённые регионы такими, какие они были в прошлом.
Галактики, свету которых потребовался миллиард лет на то, чтобы дойти до нас, выглядят такими, какими они были миллиард лед назад! 13,8 млрд лет назад во Вселенной преобладало излучение, а не материя, и когда во Вселенной впервые сформировались нейтральные атомы, это излучение осталось, а потом охладилось и испытало красное смещение из-за расширения Вселенной. То, что мы наблюдаем в качестве реликтового излучения – это не только остаточное свечение от Большого взрыва, но это излучение можно увидеть с любого места Вселенной.
Только несколько сотен микрокельвинов – несколько частей в 100000 – отделяют самые горячие участки от самых холодных на схеме реликтового излучения.
У Вселенной не обязательно есть центр; то, что мы называем «участком» пространства, в котором произошёл Большой взрыв, может быть бесконечного размера. Если центр есть, он буквально может быть везде, и мы бы об этом не узнали; части наблюдаемой нами Вселенной недостаточно для того, чтобы это узнать. Нам нужно было бы увидеть край, фундаментальную анизотропию (где разные направления отличаются друг от друга) по температурам и количеству галактик, и наша Вселенная, на крупнейших масштабах, на самом деле выглядит одинаково везде и во всех направлениях.
Логарифмическое изображение наблюдаемой Вселенной в представлении художника
Не существует места, с которого Вселенная начала расширяться из-за Большого взрыва; существует время, с которого Вселенная начала расширяться. Именно это и есть Большой Взрыв – условие, влияющее на всю наблюдаемую Вселенную в определённый момент. Поэтому смотреть на дальние расстояния во всех направлениях – значит, смотреть в прошлое.
Поэтому у всех направлений примерно одинаковые свойства. И поэтому нашу историю космической эволюции можно отследить назад, так далеко, как далеко могут заглянуть наши наблюдения.
Галактики, похожие на Млечный Путь, и их прошлое
Возможно, у Вселенной конечный размер и форма, но если так – эта информация нам недоступна. Часть доступной нам для наблюдений Вселенной конечна, и та информация внутри этой части не содержится. Если вы будете представлять Вселенную в форме шарика, батона или другой понравившейся вам аналогии, помните, что у вас есть доступ только к крохотной части настоящей Вселенной. То, что мы наблюдаем – это нижний предел того, что там есть. Она может быть конечной, может быть бесконечной, мы уверены только в том, что она расширяется, у неё уменьшается плотность, и чем дальше мы смотрим, тем глубже в прошлое можем заглянуть. Как сказала астрофизик Кэти Мэк:
Вселенная расширяется так, как расширяется ваше сознание. Оно ведь не расширяется куда-то; вы просто становитесь менее тупым [dense (англ.
) – «плотный», а также «тупой» / прим. перев.]
) – «плотный», а также «тупой» / прим. перев.]Итан Сигель – астрофизик, популяризатор науки, автор блога Starts With A Bang! Написал книги «За пределами галактики» [Beyond The Galaxy], и «Трекнология: наука Звёздного пути» [Treknology].
Что находится в центре Вселенной?
В астрономии гелиоцентризм — это теория, согласно которой Солнце в его первоначальном представлении неподвижно находится в центре Вселенной; или, строго говоря, расположенный примерно в центре Солнечной системы, в случае гелиоцентризма эпохи Возрождения. Слово происходит от греческого (ήλιος Helios = солнце и κέντρον kentron = центр).
На самом деле Вселенная не имеет центра. С момента Большого взрыва, произошедшего 13,7 миллиарда лет назад, Вселенная расширялась. Но, несмотря на свое название, Большой взрыв не был взрывом, который произошел из центральной точки детонации.
Аристотель около 350 г. до н.э. в Древней Греции отстаивал идею о том, что Земля является центром вселенной и что вокруг нее вращаются девять сфер, первой из которых является Луна.
Коперник предположил, что Солнце, а не Земля, было центром космоса. Земля в модели Коперника — это просто планета, как Юпитер или Сатурн.
Гелиоцентризм, происходящий от греческих слов Helios («Солнце») и Kentron («центр»), представляет собой космологическую модель, утверждающую центральность Солнца во Вселенной. Это означает, что вокруг него движутся звезды, Земля и другие планеты, и он является центром Солнечной системы.
Universo Parallello Festival — один из крупнейших транс-фестивалей в Латинской Америке. Последнее мероприятие проходило с 27 декабря 2019 года по 3 января 2020 года в муниципалитете Итубера, а точнее на райской Прайя-де-Пратиги.
Согласно современной научной модели, известной как Большой взрыв, Вселенная возникла из одной точки или сингулярности, где вся материя и энергия наблюдаемой Вселенной были сконцентрированы в плотной и чрезвычайно горячей фазе, называемой эпохой Планка.
Начнем с того, что Вселенная большая. Подсчитано, что, если мы посмотрим в любом направлении, его самые далекие видимые области находятся на расстоянии около 46 миллиардов световых лет.
Это означает, что он имеет диаметр 540 секстиллионов миль (или 54 с 22 нулями).
В школе мы узнали, что Солнце является центром Солнечной системы и что все остальные составляющие его объекты, такие как планеты, пояса астероидов и кометы, вращаются вокруг него.
Первоначальные открытия Галилея противоречили католической церкви, и в 1616 году инквизиция объявила гелиоцентризм формально еретическим.
Геоцентрическая теория, также называемая системой Птолемея, была разработана греческим астрономом Клавдием Птолемеем в начале христианской эры и защищена в его книге под названием «Альмагест».
Форма Земли определяется как геоид, который имеет неровную поверхность и поэтому не соответствует сфере.
Галилей заметил, что вокруг него вращаются четыре естественных спутника. То есть уже нельзя было поддерживать идею о том, что все небесные тела вращаются вокруг нашей планеты. Заметив изменение положения солнечных пятен, Галилей также подтвердил вращение Солнца.
Родившийся в Торуме, нынешняя территория Польши, Коперник рано осиротел, будучи воспитанным дядей.
В 1491 году он поступил в Краковский университет, чтобы изучать медицину. Он также изучал философию, математику и астрономию и заинтересовался гуманизмом.
Николай Коперник был выдающимся польским математиком и астрономом. Его можно назвать «отцом» современной астрономии, так как именно он реализовал и защитил тезис о том, что Земля, как и другие планеты, вращается вокруг Солнца, в теории под названием гелиоцентризм.
Теория большого взрыва — Что находится в центре Вселенной?
Что находится в центре вселенной?
Этот вопрос в Physics.SE: «Большой взрыв произошел в какой-то момент?», на который есть ответ с более чем 300 голосами 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 не расширяется ни во что: поскольку Вселенная не расширяется подобно огненному шару, вне вселенной нет пространства, в которое она расширяется.
0004Мы меньше спецификации в нашем сверхскоплении:
В Википедии есть веб-страница: «История Центра Вселенной — Несуществование центра Вселенной», которая объясняет:
«Однородный, 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 Большого Взрыва, то в центре места взрыва должно остаться пустое пространство, так как вся материя движется с огромной скоростью от центра, и материи должно быть больше, звезды, галактики и пыль, и т.
д. около нынешней периферии или окружности или горизонта настоящей 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:
синих областей рядом с нами — это локальная пустота , а область слева — великая 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 13,79.9$) лет в рамках модели соответствия Lambda-CDM. Пока мы можем только видеть и измерять, а за последние почти 14 миллиардов лет части Вселенной уплотнились, а части разошлись.
См. эти веб-страницы Википедии: «Обозримая вселенная» и «Наблюдательная космология», это из раздела «Размер и регионы»:
Размер Вселенной довольно сложно определить. Согласно общей теории относительности, некоторые области космоса могут никогда не взаимодействовать с нашими даже за время жизни Вселенной из-за конечной скорости света и продолжающегося расширения пространства. Например, радиосообщения, отправленные с Земли, могут никогда не достичь некоторых областей космоса, даже если Вселенная будет существовать вечно: пространство может расширяться быстрее, чем свет может его пройти.
Считается, что отдаленные регионы космоса существуют и являются частью реальности так же, как и мы, хотя мы никогда не можем с ними взаимодействовать. Пространственная область, на которую мы можем воздействовать и подвергаться влиянию, — это наблюдаемая Вселенная.
Наблюдаемая Вселенная зависит от местоположения наблюдателя. Путешествуя, наблюдатель может войти в контакт с большей областью пространства-времени, чем наблюдатель, который остается неподвижным.
Тем не менее, даже самый быстрый путешественник не сможет взаимодействовать со всем космосом. Обычно под наблюдаемой Вселенной понимается та часть Вселенной, которую можно наблюдать с нашей точки зрения в Млечном Пути. 99$ парсеков), 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. 9{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 которым были нарисованы эти изображения, которые показывают форму части вселенной, какой мы ее знаем:
- Возьмите данные WMAP и спроецируйте все галактики в пределах 8000 км/с (1:18 на видео) в трехмерное пространство:
Нажмите на изображение, чтобы оживить
Крупный план нашей локации показывает большую локальную пустоту:
При уменьшении масштаба видна часть вселенной, см. видео по ссылке выше для получения дополнительной информации:
галактика — Как концепция вселенная без центральной работы?
Когда мы говорим о вселенной, на самом деле мы говорим об одном из двух: 9{86}$ атомов во вселенной.»
На самом деле у каждого есть своя наблюдаемая вселенная, и она может меняться в зависимости от того, где вы находитесь.
Далекая экзопланета имеет свою собственную наблюдаемую вселенную и может получать свет из разных мест. По сути, вы являетесь центром своей собственной наблюдаемой вселенной.
Я предполагаю, что вы говорите о последнем. Вселенная (обратите внимание на заглавную «U») состоит из пространства, времени и его содержимого. Все, что существовало , будет существовать и в настоящее время существует, является его частью.0004
Вселенная считается бесконечно большой, поэтому у нее не может быть центра. Центр чего-либо — это точка, равноудаленная от краев, но если что-то простирается бесконечно долго, оно будет продолжать двигаться. У него не было бы края, и, следовательно, у него не было бы центра. Вы не можете найти точку, равноудаленную от краев, если она просто бесконечна.
Вы можете спросить: «Тогда где же начался Большой взрыв? Он ведь должен был быть центром Вселенной, верно?» Ну, можно сказать, что Большой взрыв произошел везде. До Большого взрыва материя заполнила большую часть пустот Вселенной.
Он был по существу плотным и поэтому сильно разогрелся до такой степени, что адроны не могли образоваться.
Считается, что эта температура вызвала расширение самого пространства. По сути, между всей материей было создано больше пространства, пока все не могло остыть. Это то, что мы называем Большим взрывом. Это произошло не в какой-то момент, а скорее везде.
РЕДАКТИРОВАТЬ : Я понимаю ваше замешательство. Позвольте мне развеять некоторые распространенные заблуждения:
Вселенная не похожа на мяч. Скорее, вы можете думать об этом как о плоской сетке, и ее «расширение» просто означает, что расстояния между объектами на сетке становятся больше. По сути, между объектами создается больше пространства. Вот что мы подразумеваем под расширением — объекты удаляются друг от друга, так как между ними создается больше пространства.
Вот простая аналогия: представьте, что вы выгуливаете свою собаку. Внезапно между вами начинает расширяться земля. Вы и ваша собака разделитесь и продолжите удаляться друг от друга.