Was ist im Zentrum des Universums?

Wenn sich das Universum durch eine Urknallexplosion gebildet hat und entstanden ist, muss in der Mitte der Explosionsstelle ein leerer Raum verbleiben, da sich die gesamte Materie mit enormen Geschwindigkeiten vom Zentrum weg bewegt und es mehr Materie geben muss, Sterne , Galaxien und Staub usw. in der Nähe der gegenwärtigen Peripherie oder des Umfangs oder des Horizonts des gegenwärtigen Universums. Da diese große Explosion vor ungefähr 13,7 Milliarden Jahren stattgefunden hat, sind die äußeren Grenzen unseres Universums 13,7 Milliarden Lichtjahre vom Zentrum der Explosion des Urknalls entfernt.

Haben unsere Astronomen irgendwo im Zentrum des Universums Hohlheit oder Leere entdeckt oder nicht?

Ich denke, Ihre Frage ist ein Thema, aber @ RhysW hat einen sehr hilfreichen Beitrag verlinkt, um zu verstehen, warum Ihre Frage ein häufiges Missverständnis über den Urknall ist.

Kein Zentrum

Es gibt kein Zentrum im Universum. Ein lokaler Beobachter wird an jedem Punkt behaupten, dass sie sich im Zentrum des Universums befinden, weil sich Galaxien von ihnen entfernen. Wie können wir das möglicherweise wissen? Das Universum scheint sowohl homogen (überall gleich strukturiert) als auch isotrop (es gibt keine Vorzugsrichtung) zu sein. Wenn dies tatsächlich Eigenschaften des Universums sind, muss die Ausdehnung des Universums an allen anderen Orten gleich sein (siehe: Das kosmologische Prinzip ).

Wie sich der Urknall und die Explosionen unterscheiden

Darüber hinaus unterscheidet sich der Urknall in folgenden Punkten von einer Explosion:

$\sim10^{76}$$10^{-36}- 10^{-32}$

2) Eine Explosion impliziert die Existenz von Raum. Damit eine Explosion stattfinden kann, müssen Partikel (egal, ob es sich um Materie oder Licht handelt) Raum haben, in den sie explodieren können. Streng genommen ist die Inflation des Universums eine Erweiterung der Raum-Zeit-Koordinaten, und daher kann das Wort Explosion nicht wirklich zutreffen, da es nichts gab, in das die Raum-Zeit explodieren konnte.

Sie missverstehen die Expansion des Universums. Der Urknall ist keine Explosion: Dies ist der Moment in dem das Universum eine (fast) unendliche Dichte hatte. Es gibt also kein Zentrum im Universum, da es kein Zentrum der OBERFLÄCHE der Erde gibt (dies ist das beliebteste zweidimensionale Analogon).

Seit diesem Zustand ultrahoher Dichte expandiert das Universum, Atome haben sich gebildet, Sterne und Galaxien haben sich gebildet, und jetzt nimmt der Abstand zwischen zwei Galaxienhaufen im großen Maßstab aufgrund der Expansion mit der Zeit weiter zu.

In gewisser Hinsicht befindet sich jeder von Ihnen gewählte Punkt im "Zentrum" des Universums und an jedem Punkt im Universum sieht das Universum im großen Maßstab genauso aus wie an jedem anderen Punkt. Dies ist jedoch nicht dasselbe wie zu sagen, dass das Universum unendlich ist (aber es könnte sein). Die Analogie zu einer Explosion ist schlecht, da Explosionen in den vorhandenen Raum hineinragen. Mit dem Urknall erweitert sich der Raum. Aber per definitionem hat der Raum keine Kante (wenn dies der Fall wäre, gäbe es einen "Meta-Raum", der der reale Raum und so weiter wäre) und so ist er überall das Zentrum und / oder nirgendwo.

Ich habe fast 35 Jahre über dieses Thema nachgedacht. Wenn das Universum durch einen Urknallprozess entstanden wäre, würden wir wahrscheinlich nie das eigentliche Zentrum finden, an dem es begonnen hat:

GRÜNDE, EIN ZENTRUM KANN NIE GEFUNDEN WERDEN

1. Erstens sollten wir immer daran denken: Wir haben nicht gesehen, dass der Beginn unseres Universums stattgefunden hat. Es gibt keine Augenzeugen , die uns sagen können, was tatsächlich passiert ist. Daher handelt es sich um einen über 13,7 Milliarden Jahre alten COLD- Fall. Mit anderen Worten, alles, was wir über den Beginn des Universums vorbringen, wird immer nur Spekulation sein.

Wir haben keine Möglichkeit, irgendetwas zu beweisen, das wir in Bezug auf den Beginn unseres Universums vermuten (ganz gleich, wie viele Theorien zum Beginn des Universums aufgestellt wurden oder wie gut sie und ihre entsprechenden mathematischen Gleichungen zu sein scheinen, es gibt keine Möglichkeit, sie vollständig zu testen um zu beweisen, wofür sie Ansprüche erheben).

Mit anderen Worten, auch wenn die Zahlen stimmen nicht immer perfekt Sie immer mit einem anderen kommen kann konstant oder Unter Theorie , dass es aussehen lässt mehr davon richtig, keine beweisbar ist in unserer realen Welt Dilemma. Dies bedeutet, dass es möglicherweise nie möglich ist, festzustellen, ob ein BB stattgefunden hat oder ob jemals ein Zentrum existiert hat.

2. Das heißt, selbst wenn der Urknall dafür verantwortlich ist, wie sich das Universum (eine Art Explosion einer plasmasuppigen Mischung unter Druck gegen die Schwerkraft) zu seinem gegenwärtigen Zustand ausdehnt , können Probleme oder Barrieren uns daran hindern, den tatsächlichen Standort von zu lokalisieren das Zentrum, von dem aus angeblich alles begann.

3. Der Ausgangspunkt in Bezug auf die BB war angeblich ein Zustand der Singularität. Welche Singularität tatsächlich wäre, ist nicht wirklich bekannt. Sein Zustand wäre jedoch ein Punkt von der Größe eines Marmors, in dem vermutlich alle Gesetze der Physik, wie wir sie kennen, gebrochen sind, eine Art Zustand der völligen Vernichtung aller atomaren Strukturen und ihrer verschiedenen Teilchen. Wenn die vermeintliche frühe "Super" -Inflationsphase auftritt, ist sie undurchsichtig, da in dieser Phase keine Photonen vorhanden sind oder freigesetzt werden. Daher wäre unsere Sicht auf Ereignisse bis zu diesem Zeitpunkt verdeckt.

Mit anderen Worten, wir können diese Phase niemals durchschauen und es gibt auch keine Möglichkeit, diese Inflationsphase zu sehen, da wir Photonen sehen müssten. Nur wo Photonen freigesetzt werden, können wir auch nur einen Teil dessen sehen, was da war (das sogenannte sichtbare Universumslimit ).

4. Da wir nicht über das sichtbare Universum hinaus sehen können (einschließlich der Teile des elektromagnetischen Spektrums, die mit bloßem Auge nicht zu sehen sind und die nur mit Geräten sichtbar sind, die unsichtbare Wellenlängen erfassen können), hätten wir fast keine Chance jemals das wahre Zentrum der BB zu finden.

5. Nach einer Theorie existiert und bläst sich der Raum getrennt von Materie und Energie auf. Das heißt, wir befinden uns innerhalb und sind Teil dieser Inflation. Nach diesem Vorschlag bläst sich der Raum (Stoff der Raumzeit) in alle Richtungen um uns herum auf, dh wir befinden uns innerhalb des Ortes , des Zentrums. Das Ergebnis ist, dass wir keine Richtung erkennen können, aus der der BB gestartet ist. Vermutlich, weil wir uns innerhalb der BB-Inflation befinden, ist es uns nicht möglich, einen Referenzrahmen zu haben, der es uns ermöglicht, das reale Zentrum oder sogar den allgemeinen Standort des BB-Startpunkts zurückzuverfolgen und zu lokalisieren.

6. Der reale Bezugsrahmen für unser Universum ist dreidimensional plus Zeit. Das sichtbare Universum ist wichtigist nicht in alle Richtungen einheitlich. Das heißt, alle Galaxien usw. sind entlang ihrer x-, y- und z-Achse nicht gleichmäßig beabstandet (im Gegensatz zu zweidimensionalen Demonstrationsmodellen mit gleichmäßig beabstandeter Materie). Da der Urknall angeblich mit einem winzigen Singularitätsfleck (zumindest für diese Theorie) begann, der kleiner als ein Marmor ist, sollte es verschiedene Vektorspuren geben (auch wenn sie fragmentiert oder etwas schief, verschwommen oder zerstreut sind) sortiere zurück in den Marmorgrößen-Singularitätszustand oder zumindest in den äußeren Randbereich der 'Super'-Iflationsphase (zumal die Materie nicht gleichmäßig beabstandet ist und die Richtung und Konsistenz ändern müsste, um große Flächen oder Lücken in unregelmäßigen Abständen zu erhalten) anwesend sein wie sie jetzt sind).

Selbst wenn kein Loch oder Hohlraum existiert, sollte es ein riesiges wolkiges Gebiet oder ein Gebiet mit anderen Eigenschaften geben als der Rest des Universums, wenn eine BB stattgefunden hat. Bisher konnten wir jedoch keine Beweise finden, die darauf hindeuten, dass die BB aus einer bestimmten Richtung stammte, was uns auch daran gehindert hat, ein BB- Zentrum zu lokalisieren .

7. Leider sind zweidimensionale Demonstrationsmodelle nicht in der Lage, einen echten dreidimensionalen Effekt in Bezug auf den Beginn an einem winzigen Punkt durch den gegenwärtigen Stand der Inflation oder Expansion von 13,7 Milliarden Lichtjahren zu zeigen. Mit anderen Worten, wenn wir uns über durch unsere Universum Kugel (Materie existiert Abstand nicht gleichmäßig auf zweidimensionale Flächen hier) irgendwo zumindest in der Nähe von einem Teil des Randes unseres sichtbaren Universums wir zumindest einige große Fläche sehen sollen , wo Galaxien sind viel näher zusammen im Vergleich zu einem Gebiet von acht oder zehn Milliarden Lichtjahren, in dem sich unsere Galaxie jetzt befindet. Bisher haben wir keine Beweise gefunden. Vielleicht bedeutet dies, dass die BB nicht aufgetreten ist.

Wenn das Universum einen winzigen Ausgangspunkt hätte, müsste sich irgendwo in einer Inflation oder Expansion, die ein so großes Gebiet von mehr als 13,7 Milliarden Lichtjahren abdeckt, eine sichtbare Veränderung ergeben (es gäbe Hinweise darauf, in welche Richtung wir unsere Bemühungen konzentrieren sollten, um dies zu finden) (zumindest in Bezug auf die allgemeine Richtung des ursprünglichen Standortes der BB). Bisher wurde ein solcher Hinweis nicht gefunden.

8. Es kann auch eine oder mehrere Kräfte außerhalb unseres Universums geben, die die treibende Kraft für die Inflation oder Expansion unseres Universums sind. In diesem Fall wäre es höchstwahrscheinlich unmöglich, jemals Beweise für ein Zentrum zu finden, wenn es jemals eines gegeben hätte .

9. Wenn überhaupt irgendeine Art von BB passiert ist, bezweifle ich ernsthaft, dass das Universum "flach" sein könnte, es sei denn, es gab eine erstaunlich mächtige Reihe unbekannter Ereignisse, die das Universum dazu veranlassten, seine Form zu ändern. Im Allgemeinen würde ein rundliches Zentrum, das sich mit enormer äußerer Kraft aufbläst, auch für unser gegenwärtiges Universum eine allgemeine runde Form behalten. Vielleicht könnte es jetzt eine andere Form geben, wenn unsichtbare Kräfte von außerhalb des Universums den Formungsprozess, der durch eine BB zustande gekommen wäre, massiv behindern würden. Ich bezweifle jedoch, dass es jemals eine Möglichkeit geben wird, eine solche Behauptung zu ändern.

Das Universum dehnt sich von keiner zentralen Perse aus. Alle Entfernungen dehnen sich gleichmäßig über das Universum aus. Dies bewirkt einen solchen Effekt, dass es für jeden einzelnen Beobachter so aussieht, als würde sich das gesamte Universum von ihnen entfernen. Es kann mit dieser Abbildung gezeigt werden (von Google):

$A$$B$$B$$B$$A$$C$$X$$D$

Die amorphe Geometrie des Universums wird derzeit untersucht, und die Verteilung der Galaxien im großen Maßstab ähnelt einem Schwamm. Das Maß in der Mitte des Bildes entspricht 1,5 Milliarden Lichtjahren. Licht breitet sich in alle Richtungen aus, und zum Zeitpunkt des Urknalls gab es kein Licht, um sich fortzubewegen, und zu Beginn der Theorie des Urknalls gab es keine 3D-Richtungen, die wir uns vorstellen können, keine Definition von Geradheit und Kante. Kein Abstand zwischen etwas in einer bekannten Geometrie, in 3D, 4D, 5D, 12D Superstring Theorie. Um die Geometrie zu finden, die Sie benötigen, kann Mathematik zu 12D / 28D werden und ist für uns verwirrend. Der Begriff des Zentrums unterscheidet sich in 12/20 Dimensionen. Die hohe Temperatur des Urknalls geht den Atomen, dem Licht, den subatomaren Teilchen, der Materie und der Schwerkraft voraus. Sie geht der Existenz bekannter Geometrie voraus.

Die Anzahl der Hohlräume im Schwamm könnte weit über eine Billion Mal größer sein als die Anzahl der Atome im Ozean. Es könnte einen Googolplex-MPC als Hauptbestandteil geben. Wo ist also das Zentrum davon? Wann endet die Zeit?

Der Urknall war aus unserer Sicht amorph, und in diesem Sinne kann man sagen, dass er "massiv" ist. Er ist kosmisch, der Raum und die physikalischen Eigenschaften sind nicht angemessen (es ist ein schönes Wort, wenn man sagt, dass es nicht messbar ist / nichts damit zu tun hat).

Wenn Sie sich vorstellen, dass unser Blick auf die kosmische Hintergrundstrahlung (13,8 Mrd. LY) den Durchmesser eines Atoms im Meer hat. Der Urknall ereignete sich möglicherweise auch in einem anderen Atom auf der anderen Seite des Meeres, sodass die Geometrie keine innerhalb der Beobachtung definierbare Maßabstufung aufweist. Wenn das große Universum eine andere Erscheinung hat als Googolplex in Billionen Lichtjahren Entfernung, werden Sie es schwer haben, es herauszufinden.

Ein Objekt ohne Symmetrie oder Messung und ohne Begrenzung kann keine Mitte haben. Es hat eher eine kubische Googolplex-Messung als ein einzelnes Zentrum.

Sie stellen daher eine geometrische Frage, ähnlich wie "Wo ist der Mittelpunkt auf der Oberfläche einer Kugel und ein Reifen"?

So funktionieren Explosionen eigentlich nicht. Wenn Nitroglycerin detoniert, hinterlässt es kein Loch in der Mitte. Genau wie eine Explosion funktioniert auch der Urknall nicht so. In jedem gültigen Bezugsrahmen begann sich das Universum mit Lichtgeschwindigkeit auszudehnen, ohne ein Loch im Zentrum zu hinterlassen, und das Zentrum ist kein besonderer Ort. Aufgrund der seltsamen Gesetze des Universums gibt es nicht nur einen gültigen Bezugsrahmen.

Das Universum folgt der allgemeinen Relativitätstheorie, die sich in Abwesenheit eines Gravitationsfeldes zu einer speziellen Relativitätstheorie vereinfacht, und folgt in Abwesenheit von Objekten mit einer Fluchtgeschwindigkeit, die einen signifikanten Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit darstellt, sehr genau einer Version der speziellen Relativitätstheorie, in der die Schwerkraft eine Realität ist Kraft, die Raum-Zeit nicht verbiegt. Unter https://physics.stackexchange.com/questions/19937/time-dilation-as-an-observer-in-special-relativity/384547#384547 erfahren Sie, wie die spezielle Relativität funktioniert.

Entsprechend der speziellen Relativitätstheorie hat das Universum kein Zentrum. Jedes nicht rotierende Objekt, das sich mit einer konstanten Geschwindigkeit fortbewegt, die langsamer als die Lichtgeschwindigkeit ist, ist ein gültiger Referenzrahmen, und in seinem Referenzrahmen ist der Mittelpunkt des Universums der Ort, an dem der Urknall aufgetreten ist. Es gibt keine zeitliche Linie, der alle Beobachter zustimmen, dass sie das Zentrum des Universums ist. In jedem Referenzrahmen kann das Zentrum des Universums in diesem Referenzrahmen kein spezieller Ort sein, da es nicht das Zentrum in einem anderen Referenzrahmen ist. Wenn wir Galaxien in der Nähe des Universums betrachten, sehen wir solche, die denen am Anfang des Universums ähnlich sind, aber wir schauen wirklich nur auf Galaxien zurück, als sie ungefähr halb so alt waren wie unser Universum in unserem Bezugsrahmen. Sie' Sie sind wie viel jüngere Galaxien, nur aufgrund ihrer eigenen zeitlichen Ausdehnung und in ihrem eigenen Bezugsrahmen, tatsächlich viel jünger. Was passiert in einem Referenzrahmen, wenn Sie sich am Rand des Universums befinden und stationär sind? Sie sehen sich am Rande. In einem anderen Bezugssystem befinden Sie sich im Zentrum des Universums und bewegen sich. Durch die beobachtete Aberration des Lichts nehmen Sie wahr, dass Sie nicht im Zentrum sind.

Das ist genau das, was die spezielle Relativitätstheorie vorhersagt, aber in Wirklichkeit folgt das Universum nicht der speziellen Relativitätstheorie, aber einige der Ergebnisse, die ich bereits erwähnt habe, sind immer noch wahr. Das Universum beschleunigt sich, so dass Galaxien irgendwann schneller als das Licht von uns verschwinden, weil der Raum sie schneller als das Licht wegzieht. Wir leben wahrscheinlich in einem De-Sitter-Universum. Unser kosmischer Horizont, die Region des Raums, die sich mit Lichtgeschwindigkeit von uns wegbewegt, verhält sich wie ein Schwarzes Loch in dem Sinne, dass wir Galaxien exponentiell dem kosmischen Horizont nähern sehen, ohne ihn jemals ganz zu erreichen und mehr zu bekommen Rot verschob sich ungebunden, als es näher kam.

Quelle: https://en.wikipedia.org/wiki/De_Sitter_universe

Was ist im Zentrum des Universums?

Diese Frage bei Physics.SE: " Ist der Urknall irgendwann passiert? ", Die mit über 300 UpVotes beantwortet wurde, erklärt:

"Die einfache Antwort ist, dass nein, der Urknall nicht zu einem bestimmten Zeitpunkt stattgefunden hat. Stattdessen geschah er überall im Universum zur gleichen Zeit. Konsequenzen daraus sind:

• Das Universum hat kein Zentrum: Der Urknall ereignete sich nicht an einem Punkt, sodass es keinen zentralen Punkt im Universum gibt, von dem aus es expandiert. "

• Das Universum dehnt sich zu nichts aus: Da sich das Universum nicht wie ein Feuerball ausdehnt, gibt es außerhalb des Universums keinen Raum, in den es sich ausdehnt.

Wir sind weniger als eine Spezifikation in unserem Supercluster :

Es gibt eine Wikipedia-Webseite: " Geschichte des Zentrums des Universums - Die Nichtexistenz eines Zentrums des Universums ", die erklärt:

"Ein homogenes, isotropes Universum hat kein Zentrum." - Quelle: Livio, Mario (2001). Das beschleunigende Universum: Unendliche Expansion, die kosmologische Konstante und die Schönheit des Kosmos . John Wiley und Söhne. p. 53. Abgerufen am 31. März 2012.

Siehe auch dieses CalTech-Video: " Wo ist das Zentrum des Universums? ".

Wenn sich das Universum durch eine Urknallexplosion gebildet hat und entstanden ist, muss in der Mitte der Explosionsstelle ein leerer Raum verbleiben, da sich die gesamte Materie mit enormen Geschwindigkeiten vom Zentrum weg bewegt und es mehr Materie geben muss, Sterne , Galaxien und Staub usw. in der Nähe der gegenwärtigen Peripherie oder des Umfangs oder des Horizonts des gegenwärtigen Universums. Da diese große Explosion vor ungefähr 13,7 Milliarden Jahren stattgefunden hat, sind die äußeren Grenzen unseres Universums 13,7 Milliarden Lichtjahre vom Zentrum der Explosion des Urknalls entfernt.

Haben unsere Astronomen irgendwo im Zentrum des Universums Hohlheit oder Leere entdeckt oder nicht?

Wenn wir in die Milchstraße hineinzoomen (Mitte dieses Bildes, aber nicht die Mitte des Universums), sehen wir:

Die blauen Bereiche in unserer Nähe sind die lokale Leere , während der Bereich links der große Attraktor ist .

$10^9$

Siehe diese Wikipedia-Webseiten: " Observable Universe " und " Observational Cosmology ", dies ist aus " Size and Regions ":

Die Größe des Universums ist etwas schwierig zu definieren. Nach der allgemeinen Relativitätstheorie können einige Regionen des Weltraums aufgrund der endlichen Lichtgeschwindigkeit und der fortschreitenden Expansion des Weltraums auch zu Lebzeiten des Universums niemals mit unserer interagieren. Zum Beispiel könnten von der Erde gesendete Funknachrichten niemals bestimmte Regionen des Weltraums erreichen, selbst wenn das Universum für immer existieren würde: Der Weltraum kann sich schneller ausdehnen als das Licht ihn durchdringen kann.

Es wird angenommen, dass entfernte Regionen des Raums existieren und genauso Teil der Realität sind wie wir, auch wenn wir niemals mit ihnen interagieren können. Die räumliche Region, die wir beeinflussen und von der wir beeinflusst werden können, ist das beobachtbare Universum.

Das beobachtbare Universum hängt vom Standort des Beobachters ab. Durch Reisen kann ein Beobachter mit einer größeren Region der Raumzeit in Kontakt kommen als ein Beobachter, der still bleibt. Nichtsdestotrotz wird selbst der schnellste Reisende nicht in der Lage sein, mit dem gesamten Weltraum zu interagieren. Typischerweise wird unter dem beobachtbaren Universum der Teil des Universums verstanden, der von unserem Standpunkt in der Milchstraße aus beobachtbar ist.

$28×10^9$$4.2×10^9$ ), aber dies stellt nicht die Entfernung zu einem bestimmten Zeitpunkt dar, da sich der Rand des beobachtbaren Universums und die Erde seitdem weiter voneinander entfernt haben. Zum Vergleich ist der Durchmesser einer typischen Galaxie 30.000 Lichtjahre (9.198 parsecs ) und der typische Abstand zwischen zwei benachbarten Galaxien 3 Millionen Lichtjahre (919.8 kiloparsecs ). Beispielsweise hat die Milchstraße einen Durchmesser von ungefähr 100.000–180.000 Lichtjahren, und die der Milchstraße nächstgelegene Schwestergalaxie, die Andromeda-Galaxie, befindet sich ungefähr 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt.

Da wir keinen Raum jenseits des Randes des beobachtbaren Universums beobachten können, ist nicht bekannt, ob die Größe des Universums in seiner Gesamtheit endlich oder unendlich ist.

$10^{{10}^{{10}^{122}}}$

Nach dem Vorschlag von Hartle-Hawking : "Das Universum hat weder zeitliche noch räumliche Anfangsgrenzen".

Dr. Brent Tulley veröffentlichte einen Artikel: " The Laniakea Supercluster of Galaxies " (kostenloser arXiv-Vorabdruck ) und ein dazugehöriges ergänzendes Video , zusammen mit Dr. Daniel Pomarèdes Vimeo-Verzeichnis , speziell dieses Video: Cosmography of the Local Universe (FullHD-Version), aus dem diese Es wurden Bilder gezeichnet, die die Form eines Teils des Universums zeigen, wie wir es kennen:

• Nehmen Sie die WMAP-Daten und projizieren Sie alle Galaxien innerhalb von 8 km / s (1:18 im Video) auf einen 3D-Raum:

Klicken Sie auf das Bild, um es zu animieren

Eine Nahaufnahme unseres Standorts zeigt die große lokale Leere :

Durch Verkleinern wird ein Teil des Universums sichtbar. Weitere Informationen finden Sie im oben verlinkten Video: