Ich frage nicht nach theoretischem Ball, vs. Sattel, vs. flacher Oberfläche, was nur eine Metapher mit 2D-Raum ist.
Es ist schwer zu sagen, da wir sehr wenig davon sehen, und wir sehen sie in der Vergangenheit, weil das Licht so lange reist. Aber was wir wissen, ist, dass es sich aufbläst (nicht explodiert, wie man es von der Benennung "Urknall" vermuten könnte).
Wie würde das Universum aussehen, wenn wir es in einem Moment einfrieren würden, ist es wahrscheinlich ein Ball oder ein Rugbyball, ein Kegel oder eine Art unregelmäßige Form?
Ist es durchgehend mit Galaxien, Staub, Schwarzen Löchern gefüllt oder lebt es an den Rändern seiner 3D-Form und der zentrale Teil ist „leer“?
Hat es ein riesiges schwarzes Loch oder einen Stern in der Mitte, um den sich alles dreht?
Ok, vielleicht hast du ein paar falsche Vorstellungen.
Das Universum hat überhaupt kein Zentrum. Es sieht von jedem Punkt aus überall gleich aus. Es ist ungefähr so:
Dieses Bild stellt ein sehr großformatiges Kästchen unseres Universums zur aktuellen Zeit dar (nicht zur wahrgenommenen Zeit, basierend auf empfangenem Licht). Natürlich ist es nur eine Computersimulation. Jeder Punkt repräsentiert einen Galaxienhaufen.
Sie müssen sich also einen unendlichen dreidimensionalen Raum vorstellen, der mit solchen filamentartigen Strukturen gefüllt ist. Und unendlich bedeutet, dass es keine Grenzen hat, also keine "äußere" Form hat. Kein Ball, Rugbyball, kein Kegel da. Auch keine unregelmäßige äußere Form, nur unendlich. Jede dieser Formen hat eine 2D-Grenze in einem 3D-Raum, aber das Universum hat keine Grenze.
Die gesamte Geometrie und Topologie des Universums wurde von der Planck-Mission untersucht. Einige Ergebnisse werden in diesem Papier beschrieben . Endgültige Ergebnisse liegen noch nicht vor.
Ein Ausschnitt:
Wir haben die Bayes'sche Wahrscheinlichkeit für bestimmte topologische Modelle in Universen mit lokal flachen, hyperbolischen und sphärischen Geometrien berechnet, die alle keine Beweise für eine mehrfach zusammenhängende Topologie mit einer fundamentalen Domäne innerhalb der letzten Streufläche finden. Nach der Kalibrierung auf Simulationen ergibt die direkte Suche nach übereinstimmenden Kreisen, die sich aus dem Schnittpunkt der fundamentalen topologischen Domäne mit der Oberfläche der letzten Streuung ergeben, mit hoher Zuverlässigkeit ebenfalls ein Nullergebnis ... Zukünftige Planck-Messungen der CMB-Polarisation werden es uns ermöglichen, weitere Modelle von zu testen anisotrope Geometrien und nicht-triviale Topologien und können definitivere Schlussfolgerungen liefern, indem sie uns zum Beispiel erlauben, die Sensitivität für großräumige Topologien moderat zu erweitern.
Das Ausmaß der Anisotropie des Universums wird aus dem kosmischen Mikrowellenhintergrund (CMB) abgeleitet.
Bildquelle: Europäische Weltraumorganisation, Planck-Kollaboration
Bilder mit höherer Auflösung des CMB finden Sie hier
Das Universum ist ungefähr eine 4-dimensionale Raumzeit mit dem Urknall als Singularität. Auf Reisen hat es keine Kanten im 3D-Raum. Beim Blick in die Vergangenheit ist die Grenze, wenn man es so nennen mag, der Urknall. Der Urknall sieht für uns auf der Erde so aus, als befände er sich in einer Entfernung von 13,81 Milliarden (13,81e9) Lichtjahren in jede Richtung. Oder 13,81 Milliarden Jahre in der Vergangenheit zu sein, da das Licht diese Zeit brauchte, um zu uns zu gelangen. Aber wir können nicht bis zu dieser Grenze reisen, weil sich das Universum schneller ausdehnt, als wir (oder das Licht) reisen können. Wir mussten in die Vergangenheit reisen oder schneller als das Licht, um dorthin zu gelangen, egal in welche Raumrichtung.
Im Zentrum des Universums befindet sich kein Schwarzes Loch, sondern der Urknall, wenn man es so nennen möchte, das Zentrum einer 4-d Raumzeit.
Betrachtet man ein festes Alter von etwa 13,81 Milliarden Jahren, so ist das Universum nahezu homogen mit Galaxien in sehr großem Maßstab gefüllt. Lokal werden Galaxien zu Haufen und Superhaufen gruppiert. Supercluster bilden eine Art 3D-Netz. Aber es gibt keine völlig leeren Regionen. Es gibt immer etwas Gas oder etwas Staub oder etwas Plasma oder einige schnell reisende kosmische Strahlen, Neutrinos usw.
Wenn Sie die Expansion des Universums zu einem bestimmten kosmischen Zeitpunkt stoppen könnten , würden Sie sich selbst in beiden Richtungen in etwa der gleichen Entfernung und in etwa der gleichen Vergangenheit sehen. (Eine solche Struktur wird als 3-Kugel bezeichnet . Die Oberfläche einer 4-Kugel ist ein Beispiel für eine 3-Kugel. Dieses YouTube-Video versucht, eine rotierende 3-Kugel zu visualisieren.)
Aufgrund der schnellen Ausdehnung der Raumzeit kann sich Licht nicht schnell genug durch das Universum bewegen, um dies zu ermöglichen. Daher können wir bestenfalls auf den Urknall zurückblicken, egal in welche Richtung wir schauen. Das Licht braucht mehr Zeit, um durch das Universum zu reisen, da das Universum nach dem Urknall existiert.
Stan Liou
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