Conosciamo il punto esatto in cui si è verificato il big bang?


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Se riavvolgi l'universo indietro di 14,7 miliardi di anni, tutta la materia si trovava in un punto e quindi iniziò ad espandersi. Sappiamo dove si trova in riferimento al nostro sistema solare? E c'è qualcosa lì? O tutta la materia nell'universo ha semplicemente fatto esplodere la locanda in tutte le direzioni diverse e nessuna è rimasta nel punto "originale" in cui ha avuto origine


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Vedi questa domanda correlata - astronomy.stackexchange.com/questions/305/…
ChrisF

Risposte:


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Stai immaginando il Big Bang come una "esplosione" cosmologica nello spazio in cui l'universo è il materiale risultante che si espande verso l'esterno in tutte le direzioni.

Il problema è che l'universo non funziona così.

L'universo non è una regione di spazio che si sta espandendo verso l'esterno in un'altra cosa in cui è possibile (anche ipoteticamente) volare fuori al confine e dire: "Sì, questo è tutto quello che c'è. Usiamo questi bordi per trovare il centro di questo sfera in espansione " .

L'universo è letteralmente tutto ciò che esiste: spazio, tempo e tutto ciò che contiene e che conterrà mai. E la parola contiene è perfino un termine improprio in quanto suggerisce un contenitore con confini. Ma l'universo è contemporaneamente illimitato e finito allo stesso tempo. "Finito" si riferisce alla quantità fissa di cose che questo universo contiene (materia, energia, ecc.) ... e illimitato perché questa cosa che conosciamo come "universo" non ha confini in un senso che noi indichiamo o sperimentiamo. Quindi come definiresti un "centro"? Non ce n'è uno.

C'è un modo famoso per aiutare a visualizzare un universo in espansione che è sia finito che illimitato senza un centro o bordi; si chiama "The Balloon Analogy". Immagina che i nostri amici di Flatland vivano in uno spazio bidimensionale ... dove tutto ciò che sanno (il loro intero universo) esiste sulla superficie di un pallone. Se inizi a gonfiare quel palloncino (l'universo in espansione), tutti i piccoli astronomi in superficie osserveranno che tutte le galassie circostanti si stanno allontanando da esse - e più lontane sono quelle galassie, più velocemente sembrano allontanarsi.

È praticamente quello che la maggior parte dei cosmologi crede che ci stia succedendo.

Tornando all'analogia del palloncino, immagina di esistere sulla superficie di quell'universo di palloncino e poni di nuovo queste domande: Nel mio universo in espansione (la superficie del palloncino), dov'è il centro? Tutto si sta espandendo verso l'esterno in tutte le direzioni, quindi se torniamo indietro nel tempo, sicuramente tutto dovrebbe convergere da qualche parte, giusto? Possiamo semplicemente trovare i confini di questa espansione verso l'esterno e calcolare il centro esatto? Quindi in modo basilare ... "Conosciamo il punto esatto in cui si è verificato il big bang?"

Fai attenzione a portare l'analogia del palloncino troppo lontano, perché inizia a rompersi in molti modi. Ma la risposta al punto in cui l'espansione dell'universo emana dalla realtà è che emana da tutto il mondo; tutto ciò che sappiamo è contenuto nell'origine della nostra stessa esistenza, e non esiste un centro e non ci sono confini per ogni definizione di esistenza che possiamo sperimentare.


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Come facciamo a sapere che l'Universo è illimitato e finito?
Jack Moody,

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Si qui.

Come è stato già accennato, il big bang si è verificato ovunque a causa del fatto che tutto il tempo e lo spazio erano nello stesso punto nel punto del Big Bang. E così il big bang è successo qui, lì e ovunque. Questo è anche simile a dire che l'universo non ha un centro.

Ho visto questo fenomeno spiegato usando due pezzi di plastica trasparente contrassegnati con lo stesso modello di punti, tranne per il fatto che uno è stato ingrandito (cioè per rappresentare un universo espanso). Se viene selezionata una coppia di punti corrispondenti, allora sembra che il punto selezionato sia al centro dell'universo perché tutti gli altri punti si sono allontanati. I punti a uguale distanza dai punti selezionati avranno la stessa distanza l'uno dall'altro dal punto selezionato. Funziona con qualsiasi coppia di punti corrispondente.


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È tutto intorno a noi.

Il modo in cui lo spiego è che siamo al centro dell'universo (non intendo nel modo geocentrico come ripensato nel Medioevo dove tutto si muove attorno a noi). Ovunque guardiamo vediamo il passato: il nostro Sole com'era 8 minuti fa; la stella più vicina, Alpha Centauri, come era 4,2 anni fa, la luce della galassia di Andromeda impiegò 2,5 milioni di anni per raggiungerci, e più avanti andiamo ... ma come puoi immaginare l'universo va in tutte le direzioni ... non c'è un solo punto nello spazio ma nel tempo.

Spero che questo disegno aiuti a capirlo, la Terra è al centro, il Sole potrebbe trovarsi a un certo raggio e ogni oggetto nel nostro universo verrà posizionato da qualche parte tra noi e l'inizio dell'universo: il big bang a 13,77 ± 0,059 miliardi di anni fa

Diagramma temporale da ora al passato.

Tenendo presente questo, puoi capire perché vediamo la radiazione di sfondo cosmica proveniente da tutte le direzioni.


Il CMB non è isotropico? : P

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La mia comprensione è che il Big Bang ha avuto luogo ovunque . Quel "punto unico" si è espanso nell'Universo come lo vediamo ora. Non esiste un punto distinto nell'universo attuale corrispondente al Big Bang.


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Sì, lo facciamo. Il punto esatto è: tutto l'universo.

Nel Big Bang, lo spazio-tempo stesso si è espanso. Per dire che è avvenuto solo in una determinata posizione, avresti bisogno di qualcosa che sia esterno all'intero universo. Non vi è nulla di simile.

Rispetto a noi, siamo nella regione in cui è iniziato il Big Big.

Se, ipoteticamente, ci fosse una sorta di cornice di riferimento esterna a questo universo, come una sorta di Super Universo (SU) a 8 dimensioni (6 spaziali, 2 volte), le persone nella SU potrebbero dire: "Quel sub universo a 4 dimensioni è iniziato espandendosi verso l'esterno dalla posizione X. "

noi stessi siamo ancora all'interno del Big Bang.


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Anche se potessimo provare a calcolare la distanza di un centro, cambierebbe ogni secondo della velocità della luce, il che renderebbe sempre impreciso il calcolo in ogni momento. È davvero difficile prevedere perché, cosa, come l'illimitato (come sappiamo) lo spazio dell'universo si è evoluto e si sta formando e accadrà. Tuttavia, la sua sensazione spettacolare di rendere tali ipotesi cose che rendono il nostro cervello immortale per creare la nostra terra moderna un posto ancora più interessante .. Ma prima dovremmo capire come andare d'accordo con il nostro pianeta e diventare più sensibili con esso .. Come si dice ovunque guardiamo vediamo il passatoche include le nuove scoperte (come diciamo) come galassie, orfani o pianeti solari dell'hubble. Mi sto solo chiedendo cosa succede se ci sono più supernove di esplosioni o alcuni fratelli che creano meteore che vengono dirottate su di noi da queste esplosioni e forse potremo avere la possibilità di vederlo 20-30 anni dopo (il tempo trascorso più positivo). Quello che sto dicendo potremmo scoprire stelle che potrebbero essere esplose da un'altra stella già un miliardo di anni fa, d'altra parte osserviamo queste scoperte come le nostre coordinate temporali UTC o GMT attuali, il che non ha senso in questo momento teorema del spazio ?!?


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È una domanda? Questo è più che un po 'non organizzato.
HDE 226868


@DavidH. . . Che cosa?
HDE 226868

Non capisco cosa stai cercando di dire. Stai cercando di rispondere alla domanda (ad esempio, sappiamo dove si trova il centro del Big Bang?)
Jonathan,

Se hai una risposta logica, perché non può essere una domanda o una situazione su cui non ci concentriamo così tanto .. Sì, sembra un po 'disorganizzato ma volevo riassumere tutto in un post. Forse in futuro
posterò

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Ho riflettuto su questo problema per quasi 35 anni. Se l'universo è nato attraverso un processo di Big Bang probabilmente non troveremo mai il centro esatto in cui è iniziato:

MOTIVI BB CENTRE NON PU MAY MAI ESSERE TROVATO

1. Dovremmo sempre tenerlo a mente come il nostro punto di partenza: non abbiamo visto l'inizio del nostro universo. Non ci sono testimoni oculari che possono dirci cosa è realmente accaduto. Pertanto, si tratta di un caso FREDDO di oltre 13,7 miliardi di anni . In altre parole, tutto ciò che proponiamo riguardo all'inizio dell'universo sarà sempre solo una speculazione.

Non abbiamo modo di provare nulla di ciò che ipotizziamo riguardo al modo in cui è iniziato il nostro universo (non importa quante teorie vengano proposte riguardo all'inizio dell'universo né quanto siano buone e le loro corrispondenti equazioni matematiche, non c'è modo di testarle completamente per dimostrare tutto ciò per cui sostengono).

In altre parole, anche se i numeri non si sommano perfettamente, puoi sempre trovare un'altra costante o sotto-teoria che la faccia sembrare più corretta, nessuna delle quali è dimostrabile nella nostra situazione del mondo reale. Ciò significa che potrebbe essere impossibile determinare se il BB ha avuto luogo o se è mai esistito un centro .

2. Detto questo, anche se il Big Bang è responsabile di come l'universo si è espanso al suo stato attuale, problemi o barriere potrebbero impedirci di individuare la posizione esatta del centro da cui tutto ha avuto inizio.

3. Il punto di partenza, per quanto riguarda il BB, era presumibilmente uno stato di singolarità. Quale singolarità sarebbe effettivamente non è veramente noto. Tuttavia, il suo stato sarebbe un punto circa le dimensioni di un marmo in cui presumibilmente tutte le leggi della fisica così come le conosciamo vengono scomposte, una sorta di stato di totale annientamento di tutta la struttura atomica e delle sue varie particelle. Se si verificasse la presunta fase iniziale di "super" inflazione sarebbe opaca perché i fotoni non sarebbero presenti né rilasciati durante questa fase. Pertanto, la nostra visione degli eventi fino a questo punto sarebbe oscurata.

In altre parole, non possiamo mai vedere attraverso questa fase né ci sarebbe modo di vedere questa fase di inflazione perché avremmo bisogno di vedere i fotoni. Solo dove vengono rilasciati i fotoni siamo in grado di vedere anche parte di ciò che era lì (il cosiddetto limite dell'universo visibile ).

4. Poiché non possiamo vedere oltre l'universo visibile (che includerebbe le parti dello spettro elettromagnetico che non possono essere viste ad occhio nudo, che possono essere viste solo attraverso apparecchiature in grado di rilevare lunghezze d'onda invisibili) non avremmo quasi nessuna possibilità di trovare il centro esatto del BB.

5. Secondo una teoria lo spazio esiste e si gonfia separato dalla materia e dall'energia. Cioè siamo situati all'interno e facciamo parte di questa inflazione. Secondo questa proposta, lo spazio (tessuto dello spaziotempo) si sta gonfiando in tutte le direzioni intorno a noi, che siamo nel posto . Il risultato è che non siamo in grado di rilevare una direzione da cui il BB è partito. Presumibilmente, poiché ci troviamo all'interno dell'inflazione BB, questo ci impedisce di avere un quadro di riferimento che ci consentirebbe di avere la capacità di risalire indietro e localizzare il centro esatto o anche la posizione generale del punto di partenza BB.

6. Il quadro di riferimento del mondo reale per il nostro universo è tridimensionale più il tempo. L'universo visibile contanon è uniforme in tutte le direzioni. Cioè tutte le galassie, ecc. Non sono uniformemente distanziate lungo il suo asse x, y & z (a differenza dei modelli dimostrativi bidimensionali con materia uniformemente distanziata). Dal momento che, presumibilmente, il Big Bang è iniziato con una minuscola chiazza di singolarità (almeno per questa teoria), più piccola di un marmo, quindi dovrebbero esserci varie tracce vettoriali (anche se sono frammentate o in qualche modo oblique, sfocate o dissipate) di alcuni risale allo stato di singolarità delle dimensioni del marmo o almeno nell'area del bordo esterno della fase di iflazione "super" (specialmente perché la materia non è uniformemente distanziata e dovrebbe cambiare direzione e coerenza per aree ampie o spazi vuoti a intervalli irregolari essere presente ora). Tuttavia,al centro .

7. Sfortunatamente, i modelli di demonstation bidimensionali mancano della capacità di mostrare un vero effetto tridimensionale rispetto all'avvio in un piccolo punto attraverso l'attuale stato di inflazione o espansione di 13,7 miliardi di anni luce. In altre parole, se guardiamo attraverso la nostra sfera dell'universo (la materia non esiste uniformemente spaziata su piani bidimensionali qui) da qualche parte almeno vicino a una parte del bordo del nostro universo visibile dovremmo vedere almeno una vasta area in cui le galassie sono molto più vicine insieme rispetto a dire un'area di otto o dieci miliardi di anni luce attorno a dove si trova ora la nostra galassia. Finora non abbiamo trovato alcuna prova. Forse questo significa che il BB non si è verificato.

Certamente se l'universo avesse un piccolo punto di partenza, dovrebbe esserci un cambiamento visibile da qualche parte in un'inflazione o espansione che copre un'area così vasta di oltre 13,7 miliardi di anni luce (ci sarebbe qualche indicazione in quale direzione dovremmo concentrare i nostri sforzi per trovare qualcosa per quanto riguarda almeno la direzione generale della posizione originale del BB). Finora tale indicazione non è stata trovata.

8. Inoltre, potrebbe esserci una forza (e) al di fuori del nostro universo che è la forza trainante per l'inflazione o l'espansione del nostro universo, nel qual caso molto probabilmente renderebbe impossibile trovare prove di un centro se ne esistesse uno .


Ho cancellato il tuo post perché ora almeno tenta di rispondere alla domanda. Lascerò ad altri la determinazione dell'accuratezza della tua risposta.
chiamato2voyage

Grazie mille. Non vedo l'ora che venga recensito da altri.
user9712
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