Wie wurde die Materie in anderen Teilen des Universums durch den Urknall und die Inflation in einem unendlich großen Universum beeinflusst?

Ich versuche zu verstehen, wie die Idee eines unendlichen Universums mit vermutlich unendlicher Materie mit dem Urknall und der Inflation zusammenhängt.

Ich verstehe, dass, wenn das Universum unendlich ist, es immer unendlich war, und dass wir uns auf das beobachtbare Universum beziehen, wenn wir davon sprechen, dass das anfängliche Universum sehr, sehr klein, dicht und heiß ist (korrigieren Sie mich, wenn ich falsch liege). Nehmen wir also an, in unserem unendlich großen Universum gibt es eine Galaxie (Graham-Zahl)^(Graham-Zahl)^(Graham-Zahl) Lichtjahre entfernt oder in einer so großen Entfernung.

Wäre diese Galaxie auch unserem beobachtbaren Universum sehr nahe, heiß und dicht gewesen? Wenn ja, was ist, wenn ich einfach die Entfernung vergrößere, da ich angenommen habe, dass das Universum unendlich groß ist? Und wenn nicht, hätte es einen eigenen Urknall gegeben?

Meine Frage ist also, wie wirklich weit entfernte Regionen des Universums vom Urknall betroffen waren, wenn das Universum unendlich ist, da sie in einem sehr heißen und dichten Zustand nicht alle nahe beieinander gewesen sein können.

Gehen Sie unfassbar groß. Wie wäre es mit Tree (Graham's Number) Lichtjahre entfernt?
In einem hypothetischen „unendlichen“ Universum sind unter Verwendung der Friedmann-Metrik zwei beliebige getrennte Regionen, egal wie nahe sie im Moment des Urknalls beieinander liegen, kausal getrennt. Die Existenz von irgendetwas anderem als dem anfänglich unendlich kleinen Punkt unseres beobachtbaren Universums ist strittig, nicht falsifizierbar und daher unphysikalisch. In der Friedmann-Kosmologie gibt es keinen direkt beobachtbaren Unterschied zwischen endlichen und unendlichen Versionen des Universums. Siehe dies für Details: physical.stackexchange.com/questions/456071/…
Wenn wir davon sprechen, dass das anfängliche Universum sehr, sehr klein, dicht und heiß ist, beziehen wir uns auf das beobachtbare Universum (korrigieren Sie mich, wenn ich falsch liege). Das ist falsch.

Antworten (1)

Wäre diese Galaxie auch unserem beobachtbaren Universum sehr nahe, heiß und dicht gewesen?

(Dies ist eher ein ausführlicher Kommentar als eine Antwort)

Beachten Sie, dass man, wenn man den Filmprojektor rückwärts laufen lässt, schließlich zu der Zeit gelangt, bevor diese Galaxie existierte, aber lange nachdem das Universum transparent wurde. Schließlich gelangt man in die Zeit, bevor Galaxien existieren konnten .

Außerdem ist nicht klar, was Sie mit "sehr nahe" meinen (oder woran Sie denken). Wie die Antwort von Safesphere (in einem Kommentar) hervorhebt, ist es besser, darüber nachzudenken, ob diese Galaxie (oder das „Zeug“, aus dem diese Galaxie schließlich besteht) immer außerhalb des kosmologischen Horizonts liegt, unabhängig davon, wie „nah . das könnte sein.

Nebenbei, aber möglicherweise hilfreich, um darüber nachzudenken, gibt es ein kosmologisches Modell, Roger Penroses Conformal Cyclic Cosmology (CCC), in dem die „Urknallgrenze“ unseres Universums mit dem „unendlich ausgedehnten“ Zustand identifiziert werden kann (wobei alle Masse so zerfallen ist, dass es nur noch masselose Felder gibt) des vorangegangenen "Äons".

Penroses Grundkonstruktion besteht darin, eine zählbare Folge offener metrischer Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker-Raumzeiten (FLRW) zu verbinden, die jeweils einen Urknall darstellen, gefolgt von einer unendlichen zukünftigen Expansion. Penrose bemerkte, dass die vergangene konforme Grenze einer Kopie der FLRW-Raumzeit nach einer geeigneten konformen Neuskalierung an die zukünftige konforme Grenze einer anderen „angehängt“ werden kann. Insbesondere jede einzelne FLRW-Metrik G A B wird mit dem Quadrat eines konformen Faktors multipliziert Ω die sich bei zeitähnlicher Unendlichkeit Null nähert und die zukünftige konforme Grenze effektiv zu einer konform regelmäßigen Hyperfläche "zusammendrückt" (die raumartig ist, wenn es eine positive kosmologische Konstante gibt, wie derzeit angenommen wird). Das Ergebnis ist eine neue Lösung für Einsteins Gleichungen, die Penrose zur Darstellung des gesamten Universums annimmt und die aus einer Folge von Sektoren besteht, die Penrose "Äonen" nennt.