Pregúntele a Ethan No. 70: ¿El universo tiene un centro?
Si todo comenzó con el Big Bang y se expandió, ¿todo tiene un centro?
Quiero permanecer lo más cerca posible del borde sin caerme de él. Desde el borde puede ver muchas cosas que no verá desde el medio.
- Kurt Vonnegut
Cada momento tenemos más y más preguntas. ¿Por qué no responder la más grande? Cada semana elijo una pregunta, y esta semana Eric Vincent obtuvo el honor, quien pregunta:Donde esta el centro Desde hace algún tiempo, debido a la distribución de la materia, me niego a creer en una gran explosión que comenzó el Universo. El artículo asume que la Tierra es el centro del universo. ¿No es tan probable como el hecho de que la gravedad gane todo el tiempo y que en varios lugares del Universo haya suficiente materia para llevar todo al centro, sin la necesidad de crear un término no comprobado (energía oscura). Por supuesto, no soy un experto, así que me pregunto dónde y por qué me equivoco.
Con la expansión del Universo, el Big Bang, la energía oscura y la idea de un "centro", se asocian muchos conceptos erróneos. ¡Veamos qué se puede hacer para aclarar la situación!Piensa en nuestro planeta Tierra y el camino que toma en el espacio. Este video fue filmado en 24 horas desde la nave espacial Messenger en 2005, volando alrededor de nuestro mundo camino a Mercurio. Piense en la Tierra porque, hace unas pocas generaciones, una gran cantidad de personas creía que la Tierra descansa en el espacio, en el centro del universo, y no gira alrededor del sol.Desde entonces, hemos aprendido mucho.
No solo la Tierra, sino que generalmente nada de nuestro sistema solar está en el centro y no descansa. La Tierra, junto con otros planetas, y el Sol, por supuesto, giran en torno a un centro de masa común, y no alrededor de un determinado punto fijo. Este centro de masa vuela por el espacio, a través de la galaxia, en una órbita ligeramente diferente de la que se puede ver en diferentes videos .Todo nuestro sistema solar permanece en el mismo plano, con el elipsoide disperso de la nube de Oort alrededor, y nos movemos alrededor del centro de la Vía Láctea a lo largo de una elipse gigante.
¡Pero eso no es todo! La Vía Láctea tampoco está inmóvil, incluido su centro. Nuestra galaxia gira y se mueve a través del espacio. Estamos rodeados de fuentes de gravedad:- otras galaxias, grandes y pequeñas;
- grupos y cúmulos de galaxias;
- filamentos intergalácticos de gas y materia oscura;
- vacíos cósmicos que restringen acumulaciones de materia como la nuestra.
En nuestra vecindad, no solo la Vía Láctea, sino todas las galaxias, grupos y cúmulos se mueven entre sí.
Más importante aún, estos movimientos no son locales, sino cósmicos. En la escala más grande, las galaxias no solo se mueven bajo la influencia de la gravedad, sino que están sujetas a la expansión cósmica, que afecta a todo en el universo. Y la forma en que esto funciona es contraria a la intuición de la mayoría de las personas. Cuando pensamos en la expansión, imaginamos una explosión donde todas las piezas se alejan unas de otras. Y hay suficientes fenómenos en el espacio, por ejemplo, supernovas de tipo II que procesan estrellas de combustible nuclear quemadas en materia interestelar.youtu.be/eE8QkBlyf5kPor supuesto, las piezas de la estrella se alejan unas de otras, pero debido a la explosión, y no a la expansión del espacio. Y si esta imagen en cualquier forma está conectada en su cabeza con el "Big Bang" o el "Universo en expansión", entonces quítelo inmediatamente de allí.Piense en el espacio mismo como la superficie de una pelota. No se trata de la "pelota en el espacio" tridimensional, sino de la superficie bidimensional de la pelota. Imagina que las monedas están pegadas a él. La pelota se expande; no importa debido a la explosión o al estiramiento de la superficie. Imagine que cada moneda es una galaxia o, como en nuestro caso, un observador.
Desde el punto de vista de cualquier galaxia, todos los demás se están alejando de ella. Los que están más lejos se alejan más rápido, y los que están más cerca, no se alejan tan rápido.Si lo miras desde el punto de vista de cualquier galaxia, obtienes lo mismo. En el contexto de la relatividad general, en un Universo en expansión no solo no hay centro, sino que tampoco hay un observador distinguido, una galaxia privilegiada y nada que se pueda atraer debido a la gravedad.Sin embargo, hay competencia ejecutando la extensión.Esta competencia entre la gravedad y la expansión, que comenzó después del Big Bang, en un momento en que el Universo podría describirse por primera vez como caliente, denso, en expansión, después de lo cual la velocidad de expansión se desaceleró y el Universo comenzó a enfriarse.El Big Bang no fue una explosión con cierto centro, y no había ningún punto que pudiera describirse como el origen del Universo observado. Por lo que podemos decir, el espacio se llenó de materia y radiación en un estado caliente de una sola vez, en todas partes: este es precisamente el momento en que llamamos el Big Bang.Y la expansión del Universo está controlada por sus contenidos, y diferentes cantidades de materia están contenidas en diferentes regiones. Por lo tanto, en el Universo temprano hubo oscilaciones de radiación cósmica de microondas.
Los puntos calientes (rojo) y el frío (azul) corresponden a lugares en los que la materia es ligeramente más o menos que el promedio. Los lugares que contienen más materia crecerán en galaxias, grupos o incluso grupos, y los que contengan menos no crecerán. Al mismo tiempo, las regiones dispersas más grandes perderán toda la materia y se convertirán en enormes vacíos cósmicos.
En las regiones más grandes con alta densidad, la expansión será derrotada localmente, y se formarán áreas miles de veces más masivas que la Vía Láctea. Pero a mayor escala, la expansión prevalecerá, mientras que no está controlada por la materia o la radiación, sino por la energía oscura, que es la única forma de explicar la tasa de expansión observada en el contexto de GR.
Entonces, repetiremos brevemente: el Big Bang ocurrió en el Universo en todas partes y, al mismo tiempo, todas las regiones experimentaron una expansión aproximadamente igual, las heterogeneidades en la densidad condujeron a la aparición de galaxias, grupos y cúmulos, así como vacíos cósmicos, y la energía oscura se reveló a través de la expansión acelerada del Universo.Eric no es el único que hace tales preguntas, pero espero que la explicación haya sido clara para usted y el resto. Envíame tus preguntas y sugerencias para los siguientes artículos.Source: https://habr.com/ru/post/es395945/
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