Wird das CMB-Ruhesystem immer mit sich mitbewegenden Koordinaten übereinstimmen?

Ich verstehe, dass das CMB-Ruhesystem für ein typisches FLRW-Universum mit sich gemeinsam bewegenden Koordinaten zusammenfallen sollte, aber unter welchen Bedingungen fallen die beiden nicht zusammen?

Wenn zum Beispiel das Universum einen gewissen Netto-Spin hätte (ein abscheulicher Gedanke, den ich kenne!), Würden die beiden Frames dann immer noch zusammenfallen?

EDIT: Ich muss das näher erklären. Angenommen, das Universum ist das geschlossene FLRW-Modell, AUSSER dass es einen Nettospin hat. In diesem Fall würde sich das Ruhesystem des CMB notwendigerweise von den sich bewegenden Koordinaten unterscheiden. Würde sich der Rahmen, in dem der Raum isotrop und homogen erscheint, nicht mitbewegen, sondern sich eher mit dem Mittelpunkt des Impulsrahmens bewegen? Wenn die Dreierkugel groß genug ist, erscheint keine Abweichung von der Isotropie innerhalb des Hubble-Radius eines Beobachters. Natürlich gibt es an den "Polen" der Rotation eine merkwürdige Situation, in der der isotrope Rahmen rotiert (was mich an Machs Prinzip denken lässt). Jedenfalls war dies mein Versuch, ein Beispiel für meine Frage zu geben. Danke

Antworten (1)

Nach Ihrer Annahme sprechen wir über das FLRW-Universum. Ein solches Universum ist per Definition isotrop und homogen, sodass es an keinem Punkt eine Vorzugsrichtung geben kann. Wenn es einen Unterschied zwischen dem CMB-Frame und dem sich mitbewegenden Frame gäbe, würde dies tatsächlich an einigen / den meisten Punkten eine bevorzugte Richtung erzeugen (die Bewegungsrichtung eines Frames relativ zum anderen), sodass diese beiden Frames tatsächlich zusammenfallen müssen ein FLRW-Universum, ziemlich genau nach seiner Definition.

Um die Unterschiede zwischen solchen Rahmen und Effekten anzugehen, müssen Sie über den FLRW-Ansatz hinausgehen. Wenn man dies tut, gibt es im FLRW-Ansatz tatsächlich verschiedene, einander nicht gleichwertige „Verallgemeinerungen dessen, was früher der mitbewegte Rahmen war“.

Ein mitbewegter Beobachter ist also nur ein frei fallender Beobachter in einem isotropen und homogenen Universum (das wir per Definition in einem FLRW-vereinfachten Universum haben), wenn ich das richtig verstehe?
Ja, der mitbewegte Beobachter ist sicherlich ein frei fallender. Beachten Sie jedoch, dass "der" frei fallende Beobachter nicht einzigartig ist. Der freie Fall bestimmt die richtige Beschleunigung, aber nicht die richtige Anfangsgeschwindigkeit. Sie müssen die richtige Anfangsgeschwindigkeit haben - eine, in der zB der Spannungs-Energie-Tensor (von CMB oder irgendetwas anderem) nicht gemischt ist T 0 ich Komponenten - um den richtigen Mitfahrrahmen zu bekommen.
Mitbewegte Beobachter sind diejenigen, die konstante räumliche Koordinaten im Standardkoordinatendiagramm haben. Diese (nicht sehr kovariante Aussage, ich weiß) wird die Forderung erfüllen, dass der Spannungsenergietensor keine gemischten Komponenten hat, wie Lubos Motl erwähnte. Ich glaube jedoch nicht, dass diese Anforderung den mitbewegten Beobachter eindeutig festlegt. Zum Beispiel verschwindet der Spannungstensor im Milne-Universum (das Milne-Universum ist nur ein Teil des Minkowski-Raums in Verkleidung einiger nicht standardmäßiger Koordinaten).