Was ist die physische, geometrische Form des Universums?

Ich frage nicht nach dem theoretischen Ball gegen den Sattel gegen die flache Oberfläche, die nur eine Metapher mit 2D-Raum ist.

Es ist schwer zu sagen, da wir sehr wenig davon sehen, und wir sehen sie in der Vergangenheit, weil das Licht so lange wandert. Aber was wir wissen ist, dass es sich aufbläst (nicht explodiert, wie man es von der "Urknall" -Namen nennen könnte).

Wie würde das Universum aussehen, wenn wir es in einem Moment einfrieren würden, ist es wahrscheinlich ein Ball oder Rugbyball, ein Kegel oder eine Art unregelmäßige Form?

Ist es durchgehend mit Galaxien, Staub, Schwarzen Löchern gefüllt oder lebt es an den Rändern seiner 3D-Form und der zentrale Teil ist "leer"?

Hat es ein riesiges Schwarzes Loch oder einen Stern in der Mitte, um den sich alles dreht?

Die Gesamtgeometrie und Topologie des Universums wurde von der Planck-Mission untersucht. Einige Ergebnisse werden in diesem Artikel beschrieben . Die endgültigen Ergebnisse liegen noch nicht vor.

Ein Ausschnitt:

Wir haben die Bayes'sche Wahrscheinlichkeit für bestimmte topologische Modelle in Universen mit lokal flachen, hyperbolischen und sphärischen Geometrien berechnet, die alle keine Hinweise auf eine mehrfach verbundene Topologie mit einer fundamentalen Domäne innerhalb der letzten Streufläche finden. Nach der Kalibrierung in Simulationen ergibt die direkte Suche nach übereinstimmenden Kreisen, die sich aus dem Schnittpunkt der grundlegenden topologischen Domäne mit der Oberfläche der letzten Streuung ergeben, bei hohem Vertrauen ebenfalls ein Nullergebnis ... Die zukünftige Planck-Messung der CMB-Polarisation ermöglicht es uns, weitere Modelle von zu testen anisotrope Geometrien und nicht triviale Topologien und kann eindeutigere Schlussfolgerungen liefern, z. B. um die Empfindlichkeit für Topologien im großen Maßstab moderat zu erweitern.

Das Ausmaß der Anisotropie des Universums wird aus dem kosmischen Mikrowellenhintergrund (CMB) abgeleitet.

Bildnachweis: Europäische Weltraumorganisation, Planck Collaboration

Höher aufgelöste Bilder des CMB finden Sie hier

Das Universum ist ungefähr eine 4-dimensionale Raumzeit mit dem Urknall als Singularität. Es hat keine Kanten im 3D-Raum auf Reisen. Wenn Sie in die Vergangenheit schauen, ist die Grenze, wenn Sie sie so nennen möchten, der Urknall. Der Urknall scheint uns auf der Erde in einer Entfernung von 13,81 Milliarden (13,81e9) Lichtjahren in jede Richtung zu sein. Oder 13,81 Milliarden Jahre in der Vergangenheit zu sein, da das Licht diese Zeit brauchte, um zu uns zu reisen. Aber wir können nicht an diese Grenze reisen, weil sich das Universum schneller ausdehnt, als wir (oder das Licht) reisen können. Wir mussten in die Vergangenheit reisen oder schneller als das Licht, um dorthin zu gelangen, egal in welche räumliche Richtung.

Es gibt kein Schwarzes Loch im Zentrum des Universums, sondern den Urknall, wenn Sie es das Zentrum einer 4-D-Raumzeit nennen möchten.

Das Universum ist bei einem festen Alter von beispielsweise 13,81 Milliarden Jahren fast homogen mit Galaxien im sehr großen Maßstab gefüllt. Lokale Galaxien werden zu Clustern und Superclustern gruppiert. Supercluster bilden eine Art 3D-Netz. Aber es gibt keine völlig leeren Regionen. Es gibt immer etwas Gas oder Staub oder Plasma oder schnell wandernde kosmische Strahlen, Neutrinos usw.

Wenn Sie die Expansion des Universums zu einem bestimmten kosmischen Zeitpunkt stoppen könnten , würden Sie sich in beide Richtungen in ungefähr derselben Entfernung und in ungefähr derselben Vergangenheit sehen. (Eine solche Struktur wird als 3-Kugel bezeichnet . Die Oberfläche einer 4-Kugel ist ein Beispiel für eine 3-Kugel. Dieses Youtube-Video versucht, eine rotierende 3-Kugel zu visualisieren.)

Aufgrund der schnellen Ausdehnung der Raumzeit kann sich Licht nicht schnell genug im Universum bewegen, um dies zu ermöglichen. Deshalb können wir bestenfalls auf den Urknall zurückblicken, egal in welche Richtung wir schauen. Das Licht braucht mehr Zeit, um sich im Universum fortzubewegen, da das Universum nach dem Urknall existiert.

Ok, vielleicht haben Sie einige Missverständnisse.

Das Universum hat überhaupt kein Zentrum. Es sieht vom avaery Punkt zum gleichen aus, wohin Sie schauen. Es ist ungefähr wie folgt:

Dieses Bild stellt eine sehr große Box in unserem Universum zur aktuellen Zeit dar (nicht zur wahrgenommenen Zeit, basierend auf dem empfangenen Licht). Natürlich ist es nur eine Computersimulation. Jeder Punkt repräsentiert einen Galaxienhaufen.

Sie müssen sich also einen unendlichen dreidimensionalen Raum vorstellen, der mit solchen filamentartigen Strukturen gefüllt ist. Und unendlich bedeutet, dass es keine Grenzen hat, also keine "äußere" Form. Kein Ball, Rugbyball oder Kegel da. Auch nicht unregelmäßige äußere Form, nur unendlich. Jede dieser Formen hat eine 2D-Grenze in einem 3D-Raum, aber das Universum hat keine Grenze.