Urknall ... oder ... Stretch überall?

Der Urknall ist ein mathematisches Modell, wie sich das beobachtbare Universum entwickelt hat, basierend auf passenden astrophysikalischen Beobachtungen. Wie alle Modelle hat es seinen Geltungsbereich. Als ich vor fünfzig Jahren Kosmologie las, enthielt das Modell eine Singularität am Ursprung, denn das zeigten die mathematischen Funktionen der Lösungen der Allgemeinen Relativitätstheorie. Das damalige Modell entsprach der beobachteten Expansion des Universums, die zeigte, dass sich Galaxienhaufen mit einer bestimmten Geschwindigkeit voneinander entfernen. In diesem Modell waren alle (x,y,z)-Punkte bei t=0 bei (0,0,0) und es macht keinen Sinn, außerhalb dieses Punktes innerhalb dieses Modells von einer Singularität zu sprechen. Es war, als würde bei diesem Modell eine Explosion vom Ursprung ausgehen.

Es ist jedoch bekannt, dass das Auftreten von Singularitäten in einem physikalischen Modell ein Zeichen für die Notwendigkeit einer Erweiterung des Modells oder eines anderen Modells ist, wie dies bei der Einführung der Quantenmechanik für den Mikrokosmos der Teilchen geschehen ist, die Singularitäten mit vermeidet die Heisenbergsche Unschärferelation.

Die Notwendigkeit eines quantenmechanischen Rahmens ergab sich aus den neuen astrophysikalischen Beobachtungen der letzten sechzig Jahre. Die Beobachtungen des kosmischen Mikrowellenhintergrunds konnten nicht mit der klassischen Thermodynamik innerhalb der Allgemeinen Relativitätstheorie in Einklang gebracht werden. Die CMB zeigte eine große Homogenisierung mit Unterschieden in der Temperaturkarte in der Größenordnung von 2*10^-5. Diese Homogenisierung konnte zu dieser frühen Zeit der Photonentrennung, 380.000 Jahre in der Geschichte, nicht stattfinden, und die Quantenmechanik wurde zu Beginn des Universums eingeführt, um das System zu homogenisieren.

Gleichzeitig zeigten Beobachtungen, dass die Expansion des Universums nicht konstant ist, ein Knall und freie Bahnen, sondern sich beschleunigt und neue Physik eingeführt wird, dunkle Energie, um das Phänomen zu erklären und immer noch eine Hülle der ursprünglichen Allgemeinen Relativitätstheorie des Urknalls zu behalten Lösung.

Eine Darstellung der Evolutiondes Universums über 13,77 Milliarden Jahre. Ganz links zeigt den frühesten Moment, den wir jetzt untersuchen können, als eine Periode der „Inflation“ einen Ausbruch exponentiellen Wachstums im Universum hervorrief. (Die Größe wird durch die vertikale Ausdehnung des Gitters in dieser Grafik dargestellt.) In den nächsten mehreren Milliarden Jahren verlangsamte sich die Expansion des Universums allmählich, da die Materie im Universum durch die Schwerkraft an sich gezogen wurde. In jüngerer Zeit hat die Expansion begonnen, sich wieder zu beschleunigen, da die abstoßenden Effekte der Dunklen Energie die Expansion des Universums dominieren. Das von WMAP gesehene Nachleuchtlicht wurde etwa 375.000 Jahre nach der Inflation emittiert und hat seitdem das Universum weitgehend ungehindert durchquert. Diesem Licht sind die Verhältnisse früherer Zeiten eingeprägt; es bildet auch ein Hintergrundlicht für spätere Entwicklungen des Universums.

Nun zu deinen Fragen:

1). Wie gesagt, im theoretischen Modell war alles an einem Punkt bei t = 0. In der gegenwärtigen Geschichte gibt es eine quantenmechanische Ungewissheit bezüglich der Region, die bis zu einem Punkt vom klassischen BB vorsteht.

2). Spekulationen gibt es viele. Der Standard-Physikstatus ist im Bild oben

3) wird durch meine obige Darstellung beantwortet

Vorwort zu den Antworten:

Der Urknall war eine "Überall-Strecke". Die Sache ist die, dass wir uns immer noch in einer „Überall-Strecke“ befinden.

Das Universum dehnt sich immer noch aus, als wäre der Weltraum die Oberfläche eines Ballons. Eine interessante Folge davon, dass es sich überall um eine Dehnung handelt, ist, dass weiter entfernte Punkte sich schneller ausdehnen sollten. Dies ist in der Tat so. Die Geschwindigkeit, mit der sich zwei Punkte voneinander weg ausdehnen, ist durch die Gleichung gegeben$v = H_0D$, Wo$v$ist Geschwindigkeit,$D$ist Entfernung, und$H_0$ist etwas, das Hubble-Konstante genannt wird. Das können wir so sagen$D$wird größer,$v$wird schneller.

1. Eine der Möglichkeiten, wie wir versuchen zu sehen, was beim Urknall passiert ist, besteht darin, rückwärts zu arbeiten. Stellen Sie sich den Weltraum vor, der mit Planeten und anderen Ansammlungen von Materie übersät ist. Anstatt den Raum zu erweitern, kontrahieren Sie ihn. Wir nähern uns einem unendlich dichten und doch irgendwie unendlichen Raum. Denken Sie aber daran$0 \cdot \infty$ist undefiniert, also können wir diese Umkehrung nicht vollständig durchführen.

2. Im Moment sieht es so aus, als ob wir uns einem Hitzetod nähern , im Gegensatz zu einem Big Crunch, da sich die Expansion unseres Universums beschleunigt, nicht verlangsamt, also haben Sie in dieser Hinsicht Recht.

3. Der Urknall war die Erweiterung des (bereits vorhandenen) Raums überall, nicht von einem Punkt.