宇宙中心是什么?


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如果宇宙是由大爆炸爆炸形成和起源的,那么爆炸地点的中心一定要有空的空间,因为所有物质都以远离中心的巨大速度行进,而且必须有更多的恒星,星系和尘埃等在当前宇宙的当前外围或圆周或地平线附近。由于那次大爆炸发生在大约137​​亿年前,所以我们宇宙的外边界距离大爆炸的爆炸中心只有137亿光年。

我们的天文学家是否在宇宙中心的任何地方发现了空洞或空洞?


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关于Phys.SE的类似问题:physics.stackexchange.com/q/25591/2451及其链接。
Qmechanic 2014年

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我是。而且我确实发现了一些空心之处。所有这些都在主观上得到了证实。
LocalFluff

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宇宙正在将胎儿从轮子上刮走,我们不知道它的汁液的性质,也不知道它的来向。它只是打我们。我们以为...呃?那就是所有科学知识的范围。我们没有车牌,我们不知道车辆上是否有行李架,甚至可能是巨大的。我们唯一知道的是,它很快。
com.prehensible

Answers:


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我认为您的问题与主题有关,但是@RhysW已链接了一篇非常有用的文章,以了解您的问题为何是对“大爆炸”的常见误解。

没有中心

宇宙没有“中心”。在任何时候,本地观察者都会声称它们以星系移离它们的方式位于宇宙的中心。我们怎么可能知道呢?宇宙看起来既是均匀的(到处都具有相同的结构)又是各向同性的(没有首选的方向)。如果这些确实是宇宙的属性,那么宇宙在所有其他位置的膨胀都必须相同(请参阅:宇宙学原理)。

大爆炸和爆炸的不同之处

此外,Big Bang在以下方面与爆炸不同:

107610361032

2)爆炸意味着存在空间。为了发生爆炸,粒子(无论我们是在谈论物质还是光)都必须具有爆炸的空间。严格来说,宇宙的膨胀是时空坐标的扩展,因此爆炸这个词实际上并不能应用,因为没有任何时空可以爆炸。


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您误解了宇宙的膨胀。大爆炸并不是爆炸:这是宇宙具有(接近)无限密度的时刻。因此,宇宙中没有中心,因为地球表面没有中心(这是最流行的二维模拟)。

自从这种原始的超高密度状态以来,宇宙正在膨胀,原子形成,恒星和星系已经形成,现在,由于膨胀,两个星系团之间的距离在非常大的范围内随着时间不断增加。


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从某种意义上讲,您选择的任何点都在宇宙的“中心”,并且在宇宙的任何点上,无论从哪个角度看,宇宙看上去都与其他任何点相同。这是不是等于说宇宙是无限的,虽然(但可能)。当爆炸扩展到现有空间时,与爆炸的类比是可怜的。随着“大爆炸”的到来,空间本身也在扩大。但是根据定义,空间没有边缘(如果确实存在,那么将存在“元空间”,它将是真实空间,依此类推),因此到处都是中心,并且/或者无处不在。


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我思考这个问题已经将近35年了。如果宇宙是通过大爆炸过程形成的,那么我们可能永远找不到开始的真正中心:

原因中心可能永远不会找到

1.首先,我们应该始终牢记这一点:我们没有看到宇宙的开始发生。有没有目击证人,谁可以告诉我们究竟发生了什么。因此,这是一个具有13.7+ 十亿年历史的COLD案例。换句话说,我们提出的关于宇宙开始的一切都永远只是猜测。

我们没有办法证明我们假设的关于宇宙如何开始的任何东西(无论提出了多少有关宇宙开始的理论,或者它们及其对应的数学方程式看起来多么出色,都没有办法对其进行全面测试)证明他们提出的要求)。

换句话说,即使数字加起来并不完美,您也可以总是提出另一个常数或子理论,使它看起来正确,这在我们的现实世界中是无法证明的。这意味着可能永远无法确定是否发生过BB行动,或者根本不存在过一个中心

2.也就是说,即使宇宙大爆炸是造成宇宙如何扩展(在重力作用下,血浆类汤混合物在重力的作用下爆炸)到当前状态的原因,问题或障碍也可能阻止我们定位宇宙的真实位置。一切从其开始的中心。

3.关于BB,起点应该是奇点状态。真正的奇异实际上还不清楚。但是,它的状态只是关于大理石大小的一个点,据推测大理石在其中被打破了,这是我们已知的所有物理定律的一种状态,是所有原子结构及其各种粒子的完全an没状态。如果发生所谓的“超级”早期膨胀阶段,那么它将是不透明的,因为在此阶段将不存在或释放光子。因此,我们到目前为止对事件的看法将被遮盖。

换句话说,我们永远看不到这个阶段,也没有办法看到这个阶段的通货膨胀,因为我们需要看到光子。只有在释放光子的地方,我们才能看到那里的一部分(所谓的可见宇宙极限)。

4.因为我们看不见可见的宇宙(包括肉眼看不到的电磁频谱部分,只能通过能够检测不可见波长的设备看到),所以我们几乎没有机会找到BB的真正中心。

5.根据一种理论,存在着空间,它与物质和能量分开膨胀。那就是我们位于这种通货膨胀之中,并且是通货膨胀的一部分。根据该建议,空间(时空结构)在我们周围的所有方向上都在膨胀,我们位于现场,中心之内。结果是我们无法检测到BB的开始方向。据推测,因为我们位于BB通胀之内,这使我们无法拥有一个参考系,这使我们能够追溯并找到BB起点的真实中心甚至一般位置。

6.我们宇宙的真实参照系是三维加时间。可见宇宙很重要在各个方向上都不统一。也就是说,所有星系等沿其x,y和z轴的距离都不均匀(不同于具有均匀间隔的物质的二维演示模型)。因为,据推测,大爆炸始于一个非常小的奇异点(至少对于该理论而言),小于大理石,所以应该有各种矢量迹线(即使它们是零散的或有些歪斜,模糊或消散的)可以追溯到大理石尺寸的奇异状态或至少进入“超级”膨胀阶段的外边缘区域(特别是由于物质分布不均匀,并且必须改变方向和稠度才能使大面积区域或间隙以不规则的间隔进行排序)保持现状)。

如果发生了BB,即使没有孔或中空区域,也应该有一个巨大的云区域或一个与宇宙其余大部分区域具有不同特征的区域。但是,到目前为止,我们还没有找到任何证据表明BB来自某个特定方向,这也使我们无法找到BB 中心

7.不幸的是,二维示威模型缺乏显示真实的三维效应的能力,这种效应是从目前的137亿光年的通货膨胀或扩张状态的一个小点开始的。换句话说,如果我们通过我们的宇宙(至少在二维平面上不存在均匀分布的空间)的视线,至少在我们可见宇宙的边缘附近,我们应该至少看到一些较大的区域,其中银河系更近相比较而言,现在银河系所处的位置大约有八十亿光年。到目前为止,我们还没有找到任何证据。也许这意味着没有发生BB。

当然,如果宇宙的起点很小,那么通货膨胀或膨胀中的某处应该发生明显的变化,这种变化涵盖了超过137亿光年的巨大面积(这表明我们应该集中精力寻找哪个方向至少与BB原始位置的大致方向有关。到目前为止,还没有发现这种迹象。

8.同样,在我们宇宙之外可能存在一种或多种力量,这是导致我们宇宙膨胀或扩张的动力,在这种情况下,很可能将无法找到一个中心的证据(如果存在的话) 。

9.如果根本没有发生任何类型的BB,我将严重怀疑宇宙是否可能是“平坦的”,除非发生了一系列令人震惊的强大未知事件,这些事件使宇宙发生了变化。通常,一个圆形的中心会被巨大的外力膨胀,即使对于我们当前的宇宙,也将保持一个大致的圆形形状。也许,如果来自宇宙外部的看不见的力对BB的成形过程造成了巨大的阻碍,那么现在可能会有不同的形状。但是,我怀疑是否有任何方法可以改变这种说法。


可能存在一些定理,即尺寸大于一个的每个对象都有一个中心,但是它的推论之一可能是,要找到中心,您必须能够看到整个对象。
Wayfaring Stranger 2014年

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大爆炸不需要宇宙从某个点开始或拥有一个中心。这个答案加剧了许多误解。如果第7点试图声称我们没有看到有关银河系数字密度演变的证据,那是不正确的,那是巨大的影响。
罗布·杰弗里斯

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请问如何投票?第一点是“如果我们用眼睛看不到,就无法确定发生了什么”,这使所有科学无效。如果我们不信任自己的知识,直到被伪造,那有什么意义呢?我们也没有去过恐龙,但是我们确信它们的存在。当然,化石可能是外星人的涂鸦。但是,如果这意味着我们只是放弃尝试解释它,我们将不再有任何科学可做。
IngoBürk'18

关于“ 8.另外,在我们的宇宙之外可能存在一种或多种力 ” – 宇宙没有“外部”。至少没有一个与我们的理解相关甚至无法达到。只有一个时空这是有关我们:一个我们的宇宙。
G.Broser说,

4

宇宙不会远离任何中心本质扩展。所有距离在整个宇宙中均匀扩展。这引起了这样的效果,即对于每个观察者来说,似乎整个宇宙都在远离他们。可以使用此图(来自Google)进行演示:

在此处输入图片说明

ABBBACXD


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目前正在研究宇宙的无定形几何形状,并且星系的大规模分布类似于海绵。图像中间的度量表示15亿光年。光在各个方向上传播,在发生大爆炸时,没有光可以在任何地方传播,而且在大爆炸理论的早期,我们没有可以想象的3D方向,没有直线度和边缘的定义,在3D,4D,5D,12D超弦理论中,已知几何体之间没有距离。因此,要找到所需的几何图形,数学会变成12D / 28D并令我们感到困惑,中心的概念在12/20尺寸上有所不同。Big Bang高温先于原子,光,亚原子粒子,物质,重力,先于已知几何的存在,

在此处输入图片说明 海绵中的空隙数量可能是海洋中原子数量的万亿倍之多。总数中可能有一个Googolplex MPC。那么,中心在哪里?时间什么时候结束?

从我们的角度来看,大爆炸是无定形的,从这个意义上讲,您可以说它是“惊人的”。它的宇宙,空间和物理性质是不相称的(这是一个好词,可谓不可衡量/无关)。

如果您想象我们对宇宙本底辐射(138亿LY)的看法具有海洋中原子的直径。大爆炸可能也发生在海洋另一侧的另一个原子中,因此几何形状没有可在观测范围内定义的测量等级。如果大宇宙的外观与Googolplex相差一万亿光年,那么您将很难找到它。

没有对称性或测量性且没有边界的对象不能具有中心。它具有三次googolplex测量值,而不是单个中心。

因此,您要问一个类似于“球体表面上的中心和环在哪里”的几何问题?


正如星系包含在海绵分布中一样,宇宙中的所有事物都是超结构的组成部分,海绵位于一个更大的未知结构内部。如果以给定的比例将图片扩展几公里或几光年,到星系的尽头或遥远的星系,就会出现一个新的更大的结构。这比搜索它的中心更有可能,它搜索的是更大的包含形式。
com.prehensible

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此外,宇宙可能是无限的,大爆炸不会在某一时刻发生。
罗布·杰弗里斯

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这实际上不是爆炸的工作方式。当硝酸甘油爆炸时,它不会在中心留下孔。就像爆炸一样,大爆炸也不是那样。在任何有效的参照系中,宇宙都开始以光速扩张而没有在中心留下一个洞,并且中心不是一个特殊的地方。由于宇宙的奇怪定律,不仅只有一个有效的参照系。

宇宙遵循广义相对论,在没有引力场的情况下以及在没有逃逸速度是光速很大一部分的物体的情况下,广义相对论都简化为狭义相对论。不会弯曲时空的力。请参阅https://physics.stackexchange.com/questions/19937/time-dilation-as-an-observer-in-special-relativity/384547#384547了解相对论如何工作。

根据狭义相对论,宇宙没有中心。任何以低于光速的恒定速度行进的非旋转物体都是有效的参照系,在其参照系中,宇宙中心是发生大爆炸的地方。没有所有观察者都同意的时空界线是宇宙的中心。在任何参照系中,该参照系中的宇宙中心都不是一个特殊的位置,因为它不是另一个参照系中的中心。当我们观察宇宙边缘附近的星系时,我们会看到与宇宙开始附近的星系相似的事物,但实际上,我们实际上只是在回溯银河系大约是我们宇宙年龄的一半的那一刻。参照系。他们' 就像许多年轻的星系一样,仅仅因为它们自身的时间膨胀和它们自己的参照系,它们实际上要年轻得多。在任何参照系中,如果您靠近宇宙的边缘并且静止不动,会发生什么?您将自己视为边缘边缘。在另一个参照系中,您位于宇宙的中心,并且移动并且观察到的光像差使您感觉自己不在中心。

这只是狭义相对论的预测,但实际上,宇宙并不遵循狭义相对论,但我已经提到的某些结果仍然是正确的。宇宙正在加速,所以星系最终将比光速退缩,因为太空本身正在将它们拖离光速比光快。我们可能生活在De Sitter宇宙中。我们的宇宙视界是在参考系中以光速离开我们而离开我们的空间区域,其行为就像一个黑洞,在某种意义上,我们将看到星系以指数方式接近宇宙视界而没有完全到达并获得更多随着距离越来越近,红色发生了无限移动。

资料来源:https : //en.wikipedia.org/wiki/De_Sitter_universe


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这个答案有几个问题:1)这不是您可以使用相对论来观察的东西,特别是一般而言,FLRW时空与Minkowski时空具有不同的对称性,对观察者执行局部洛伦兹增强将导致该观察者观察到人类造形术(确实,我们在地球上观察到了CMBR中的人类活动,因为相对于CMBR静止框架,洛伦兹得到了增强。)
John Davis

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2)物体在c处后退的球体称为哈勃球体,这是与宇宙事件视界不同的表面,并且它们仅与de Sitter宇宙重合(例如,在我们的宇宙中,宇宙视界将略微超出哈勃球体)。我们可以看到多远的限制称为粒子视界,在我们的宇宙中,它远远超出了宇宙事件视界,而星系必然离粒子视界越来越远。de Sitter宇宙没有粒子视界,因此在这样的宇宙中可以看到多远没有限制。
约翰·戴维斯

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我们不生活在De Sitter宇宙中;我们生活在一个宇宙中,物质的能量密度和暗能量是可比的。
罗布·杰弗里斯

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宇宙中心是什么?

这个问题在Physics.SE上提出:“ 大爆炸是否发生在某个时刻? ”,它回答了300多个UpVote,解释道:

“简单的答案是,不,大爆炸没有同时发生。相反,它是同时发生在宇宙中的每个地方的。其后果包括:

  • 宇宙没有中心:大爆炸没有发生在某个点上,因此宇宙没有中心在扩展。”

  • 宇宙没有膨胀成任何东西:因为宇宙没有像火球一样膨胀,所以宇宙之外没有空间可以膨胀。

我们还没有超级集群中的规格:

拉尼阿基亚

有一个Wikipedia网页:“ 宇宙中心的历史-宇宙中心不存在 ”,其中解释了:

“同质,各向同性的宇宙没有中心。” -资料来源:Livio,Mario(2001)。加速宇宙:无限膨胀,宇宙常数和宇宙之美。约翰·威利和儿子。p。53. 2012年3月31日检索。

另请参见此CalTech视频:“ 宇宙的中心在哪里? ”。

如果宇宙是由大爆炸爆炸形成和起源的,那么爆炸地点的中心一定要有空的空间,因为所有物质都以远离中心的巨大速度行进,而且必须有更多的恒星,星系和尘埃等在当前宇宙的当前外围或圆周或地平线附近。由于那次大爆炸发生在大约137​​亿年前,所以我们宇宙的外边界距离大爆炸的爆炸中心只有137亿光年。

之前,之中和之后-大爆炸

我们的天文学家是否在宇宙中心的任何地方发现了空洞或空洞?

放大到银河系(此图像的中心,而不是宇宙的中心),我们看到:

银河

我们附近蓝色区域是局部空洞,左边的区域是巨大的吸引者

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请参阅以下Wikipedia网页:“ 可观察的宇宙 ”和“ 观测宇宙论 ”,来自“ 大小和区域 ”:

宇宙的大小很难定义。根据相对论的一般理论,由于光的有限速度和不断扩展的空间,即使在宇宙的生命周期中,某些空间区域也可能从未与我们的空间相互作用。例如,即使宇宙永远存在,从地球发送的无线电消息也可能永远不会到达太空的某些区域:太空的扩张速度可能超过光能穿越的速度。

尽管我们永远无法与它们互动,但我们假设遥远的空间区域已经存在并与我们一样是现实的一部分。我们可以影响和受到影响的空间区域是可观测的宇宙。

可观察的宇宙取决于观察者的位置。通过旅行,与静止的观察者相比,观察者可以接触到更大的时空区域。然而,即使是最快速的旅行者也将无法与所有空间互动。通常,可观察的宇宙是指从银河系的有利位置可观察到的宇宙部分。

28×1094.2×109 ),但这并不代表任何给定时间的距离,因为自那时以来,可观测宇宙和地球的边缘已经移动得更远了。为了进行比较,典型星系的直径为30,000光年(9,198 帕秒),两个相邻星系之间的典型距离为300万光年(919.8 千帕)。例如,银河系的直径大约为100,000-180,000光年,而距离银河系最近的姊妹星系仙女座星系则位于250万光年左右。

因为我们无法观察到可观测宇宙边缘以外的空间,所以未知整个宇宙的大小是有限的还是无限的。

101010122

根据哈特-霍金的提议:“宇宙在时间和空间上都没有初始边界”。

Brent Tulley博士发表了一篇文章:“ 星系的Laniakea超级集群 ”(免费的arXiv预印本)和相关的补充视频,以及DanielPomarède博士的Vimeo目录,特别是该视频:本地宇宙的宇宙学(FullHD版),绘制了图像,显示了我们所知道的部分宇宙的形状:

  • 提取WMAP数据并将8K km / s(视频中为1:18)内的所有星系投影到3D空间:

WMAP-> 3D 点击图片进行动画处理

我们所处位置的特写显示出很大的局部空隙

银河

缩小可以看到整个宇宙的一部分,有关更多信息,请参见上面链接的视频:

10K公里/秒

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