¿Cómo funciona el concepto de un universo sin centro?


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Básicamente entiendo que el universo es homogéneo (se ve igual desde todos los puntos) y en mi clase de astro me dijeron que se supone que no tiene centro, pero cómo funciona eso me altera. No puedo superar la sensación de que desde algún punto del universo una civilización podría mirar en cierta dirección y ver un signo indicativo de la dirección hacia el borde o el centro, como las galaxias más jóvenes o la falta de galaxias moviéndose en cierta dirección .

EDITAR: Gracias a Sir Cumference por destacar algunas cosas que no están claras sobre mi pregunta. Claro, hasta cierto punto es posible que puedas pensar que el universo no tiene un centro, pero si piensas en una bola que crece de la nada y eliges un punto aleatorio en la esfera de crecimiento, siempre puedes decir que el El punto está más alejado de algunos puntos en la esfera que otros, o en otras palabras, que hay una dirección hacia un "centro".

Cualquier otro detalle que pueda dar y que esté relacionado será muy bienvenido.


Recuerdo haber leído Breve historia del tiempo hace mucho tiempo, donde dice que cada punto en una línea / espacio infinito imaginario es un centro. Supongo que tiene sentido mirar desde la Tierra o cualquier planeta.
ObiWanKenobi

Respuestas:


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Cuando hablamos del universo, realmente estamos hablando de una de dos cosas:

  • El universo observable, que es todo lo que podemos ver.
  • El Universo, que es todo lo que ha existido, existe actualmente y existirá.

El universo observable tiene su propio centro, generalmente la Tierra. Es una región esférica de todo lo que podemos ver, esencialmente cualquier cosa cuya luz nos haya alcanzado. Usualmente nos referimos a esto cuando decimos cosas como "hay1086 átomos en el universo ".

En realidad, todos tienen su propio universo observable, y puede cambiar dependiendo de dónde se encuentre. Un exoplaneta lejano tiene su propio universo observable y puede recibir luz de diferentes lugares. Esencialmente, eres el centro de tu propio universo observable.

Sin embargo, supongo que estás hablando de esto último. El Universo (observe la "U" mayúscula) es todo el espacio y el tiempo y sus contenidos. Todo lo que ha existido, existirá y actualmente existe es parte de ello.

Se cree que el Universo es infinitamente grande, por lo que no puede tener un centro. El centro de algo es la equidistancia de puntos desde los bordes, pero si algo se extiende infinitamente largo, simplemente continuaría. No tendría una ventaja y, por lo tanto, no tendría un centro. No podría encontrar el punto equidistante de los bordes si solo se extiende infinitamente.

Podrías preguntar, "¿entonces dónde comenzó el Big Bang? Seguramente debe haber sido el centro del Universo, ¿verdad?" Bueno, puedes decir que el Big Bang sucedió en todas partes. Antes del Big Bang, la materia llenaba la mayor parte del vacío del Universo. Era esencialmente denso, por lo que se puso extremadamente caliente hasta el punto de que no se pudieron formar hadrones.

Se cree que esta temperatura hizo que el espacio se expandiera. Esencialmente, se creó más espacio entre todo el asunto, hasta que todo pudo enfriarse. Esto es lo que llamamos el Big Bang. No sucedió en cierto punto, sino que sucedió en todas partes.

EDITAR : entiendo tu confusión. Permítanme aclarar algunas ideas falsas comunes:

El universo no es como una pelota. Por el contrario, puede pensarlo como una cuadrícula plana, y su "expansión" solo significa que las distancias entre los objetos en la cuadrícula se están haciendo más grandes. En esencia, se está creando más espacio entre los objetos. Eso es lo que queremos decir con expansión: que los objetos se alejan unos de otros, ya que se está creando más espacio entre ellos.

Aquí hay una analogía fácil: imagina que estás paseando a tu perro. De repente, el suelo comienza a expandirse entre ustedes. Usted y su perro se separarán y continuarán alejándose uno del otro.

Eso está sucediendo esencialmente en todas partes: el espacio se está expandiendo entre todo, por lo que nos estamos alejando de otras galaxias. El Universo es infinito, y podemos separarnos constantemente de otros objetos porque se está creando espacio entre nosotros. Aquí hay un GIF que hice que podría ayudarte a obtenerlo:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Puedes ver cómo las galaxias se separan a medida que aumenta el espacio entre ellas. Y esto sucede en todas partes del Universo. Así que tengamos eso en cuenta y aclaremos el Big Bang.

El Big Bang no ocurrió en un solo punto, ni el Universo comenzó en un solo punto. El universo es, y siempre ha sido, infinito. El Big Bang fue justo cuando realmente comenzó la expansión del Universo, es decir, cuando los objetos comenzaron a alejarse unos de otros. El universo aún era infinito, pero había menos espacio entre la materia.

Esta densidad causó que el Universo se calentara extremadamente y se expandiera. Entonces, aquí, el espacio mismo se distorsionó y comenzó a expandirse. Se creó más y más espacio entre la materia, y todavía lo es ahora (aunque ahora se debe principalmente a la energía oscura en lugar del calor).


El problema es más que escucho muchas cosas como esta cuando hago preguntas similares, y simplemente no lo entiendo. En primer lugar, la idea de que es infinitamente grande parece simplemente errónea. Comenzó a un tamaño pequeño y finito, y se expandió a una velocidad finita. En realidad, tengo mucho que decir sobre mi confusión. Lo agregaré a los detalles de mi pregunta.
Pulchritude

@Pulchritude Ah, estoy editando mi pregunta ahora.
Sir Cumference

@Pulchritude Espero haber aclarado las cosas.
Sir Cumference

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Sospecho que lo que la clase te dijo fue que el universo podría ser infinito. Actualmente no tenemos forma de saber si eso era cierto o no. El problema es que no hay forma de saber cuándo se detuvo la inflación fuera de nuestra esfera de Hubble. Creo que hay cierta evidencia en el CMBR de que tiene un tamaño mínimo que es varias veces el radio de Hubble, ya que habría resonancias que no son aparentes en el espectro. Sin embargo, no hay límite superior. Sin embargo, tenga en cuenta que esta teoría incluye la posibilidad de que el universo no siempre fue infinito, sino que era un tamaño finito temprano.

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