Expansión espacial en términos simples

Hasta ahora llegué a comprender que la expansión del espacio no debe entenderse como estrellas que se alejan más a través del espacio. Hay algo más fundamental: por ejemplo, no puedes simplemente medir la velocidad, ni decir dónde está el centro del universo (el punto medio de expansión). Bueno, algunas personas inteligentes me entendieron al saber la respuesta que es "Simple, obvia, ordenada e incorrecta" a "No tengo idea de qué es".

¿Existe un recurso / método que le permita a un lego entender cómo pensar sobre las distorsiones del espacio como su expansión; visualizar y comprender el concepto correctamente y sin simplificaciones erróneas ; ¿Lo entiendes antes de intentar profundizar en los detalles subyacentes de la física?

Básicamente, si se colocan dos partículas sin ninguna otra interacción entre ellas , la distancia entre ellas aumentará.

Imagina vivir en la superficie de un globo que está siendo explotado. Su tamaño se mantiene fijo, porque es más o menos rígido, pero los elementos que no están unidos a usted se alejarán más. Su regla, otro cuerpo rígido, permanece de tamaño fijo (aunque puede doblarse para acomodar la nueva curvatura, esto no es tan importante). Pero dos gobernantes (que no están unidos entre sí) se alejan más.

... también, si todo, incluidos todos nuestros dispositivos de medición, se expande a la misma velocidad, ¿cómo podemos determinar el hecho de que se está expandiendo? :RE

Al principio esto parece cierto, sin embargo, hay otras fuerzas en juego aquí. Nuestros dispositivos de medición se mantienen unidos por interacciones electromagnéticas, y su fuerza no cambiará. Entonces el dispositivo de medición se mantendrá unido.

Imagina dos átomos lejanos. Cuando el espacio se expande, la distancia entre los dos átomos aumenta. Sin embargo, el tamaño ¹ del átomo no lo hace; esto está determinado por el equilibrio electrostático (y las consideraciones de la mecánica cuántica), y esto no se ve afectado. Incluso si el átomo se estirara, rebotaría.

Esto escala a dispositivos de medición, por lo que tampoco se distorsionan. De hecho, la expansión del espacio solo tiene sentido cuando se miran las galaxias: están bastante lejos (cuando no están en el mismo supercúmulo) y no tienen ninguna interacción que mantenga una distancia de equilibrio entre ellas.

^{1. Cualquier análogo más cercano que tengamos que "dimensionar" para los átomos; por ejemplo, el área que contiene el 99% de la densidad de carga; o el enésimo radio de Bohr.}

Una buena analogía que muestra que la expansión no tiene centro es una de una hoja 2D cubierta con puntos uniformes, que representan las galaxias donde estamos en el centro:

A medida que el universo se expande, los puntos (galaxias) se alejan unos de otros:

Ahora, si superpone el futuro y presenta imágenes alineadas en la galaxia central (nosotros), puede ver que todas las otras galaxias parecen alejarse de nosotros y que cuanto más lejos están, más rápido parecen retroceder:

Sin embargo, si se alinea en cualquier otra galaxia en la imagen, puede ver que todas las otras galaxias parecen alejarse de ellas:

Como no hay dos puntos que puedan ser el centro del universo, solo podemos concluir que no hay centro para el universo.

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