Comment fonctionne le concept d'un univers sans centre?

Je comprends essentiellement que l'univers est homogène (il a la même apparence à tous points de vue) et on m'a dit dans ma classe d'astronomie qu'il était censé n'avoir aucun centre, mais comment cela fonctionne me dérange l'esprit. Je ne peux pas surmonter le sentiment qu'à partir d'un certain point dans l'univers, une civilisation pourrait regarder dans une certaine direction et voir un signe indiquant la direction vers le bord ou le centre, comme des galaxies plus jeunes ou un manque de galaxies se déplaçant dans une certaine direction .

EDIT: Merci à Sir Cumference d'avoir mis en évidence certaines choses qui ne sont pas claires sur ma question. Bien sûr, dans une certaine mesure, vous pourriez penser que l'univers est sans centre, mais si vous pensez à une balle qui grossit à partir de rien et que vous choisissez un point aléatoire dans la sphère en croissance, vous pouvez toujours dire que le le point est plus éloigné de certains points de la sphère que d'autres, ou en d'autres termes, qu'il y a une direction vers un "centre".

Tout autre détail que vous pourriez donner et qui serait lié serait le bienvenu.

Lorsque nous parlons de l'univers, nous parlons vraiment de l'une des deux choses:

• L'univers observable, qui est tout ce que nous pouvons voir.
• L'Univers, qui est tout ce qui a jamais existé, existe actuellement et existera.

L'univers observable a son propre centre, généralement la Terre. C'est une région sphérique de tout ce que nous pouvons voir, essentiellement tout ce dont la lumière nous est parvenue. Nous nous référons généralement à cela lorsque nous disons des choses comme "il y a$10^{86}$ atomes dans l'univers. "

En réalité, chacun a son propre univers observable, et cela peut changer selon l'endroit où vous vous trouvez. Une exoplanète éloignée a son propre univers observable et peut recevoir de la lumière de différents endroits. Essentiellement, vous êtes le centre de votre propre univers observable.

Je suppose que vous parlez de ce dernier, cependant. L'Univers (notez le "U" majuscule) est tout l'espace et le temps et son contenu. Tout ce qui a existé, existera et existe actuellement en fait partie.

On pense que l'Univers est infiniment grand, il ne peut donc pas avoir de centre. Le centre de quelque chose est l'équidistance du point par rapport aux bords, mais si quelque chose s'étend sur une longueur infinie, il ne fera que continuer. Il n'aurait pas de bord, et donc il n'aurait pas de centre. Vous ne pourriez pas trouver le point à égale distance des bords s'il s'étend à l'infini.

Vous pourriez vous demander, "alors où le Big Bang a-t-il commencé? Ce devait être le centre de l'Univers, non?" Eh bien, vous pouvez dire que le Big Bang s'est produit partout. Avant le Big Bang, la matière remplissait la majeure partie du vide de l'Univers. Il était essentiellement dense et devenait donc extrêmement chaud au point où aucun hadron ne pouvait se former.

On pense que cette température a provoqué l'expansion de l'espace lui-même. Essentiellement, plus d'espace a été créé entre toute la matière, jusqu'à ce que tout soit en mesure de se refroidir. C'est ce que nous appelons le Big Bang. Cela ne s'est pas produit à un certain moment, mais cela s'est produit partout.

EDIT : Je comprends votre confusion. Permettez-moi de clarifier certaines idées fausses courantes:

L'Univers n'est pas comme une balle. Au contraire, vous pouvez le considérer comme une grille plate, et son "expansion" signifie simplement que les distances entre les objets sur la grille deviennent plus grandes. Essentiellement, plus d'espace est créé entre les objets. C'est ce que nous entendons par expansion - que les objets s'éloignent les uns des autres, car plus d'espace se crée entre eux.

Voici une analogie facile: imaginez que vous promenez votre chien. Soudain, le sol commence à s'étendre entre vous. Vous et votre chien vous séparerez et continuerez à vous éloigner l'un de l'autre.

Cela se produit essentiellement partout: l'espace s'étend entre tout, alors nous nous éloignons des autres galaxies. L'Univers est infini, et nous pouvons constamment nous éloigner des autres objets parce que l'espace se crée entre nous. Voici un GIF que j'ai créé qui pourrait vous aider à l'obtenir:

Vous pouvez voir comment les galaxies se séparent à mesure que l'espace entre elles augmente. Et cela se produit partout dans l'Univers. Alors gardons cela à l'esprit et clarifions le Big Bang.

Le Big Bang ne s'est pas produit en un seul point, et l'Univers n'a pas commencé en un seul point. L'Univers est, et a toujours été, infini. Le Big Bang était juste au moment où l'expansion de l'Univers a vraiment commencé - c'est-à-dire lorsque les objets ont commencé à s'éloigner les uns des autres. L'Univers était toujours infini, mais il y avait moins d'espace entre la matière.

Cette densité a causé l'Univers à devenir extrêmement chaud et à se développer. Alors ici, l'espace lui-même a été déformé et a commencé à s'étendre. De plus en plus d'espace a été créé entre la matière, et l'est encore aujourd'hui (bien que maintenant c'est principalement dû à l'énergie sombre au lieu de la chaleur).

Je soupçonne que ce que la classe vous a dit, c'est que l'univers pourrait être infini. Nous n'avons actuellement aucun moyen de savoir si cela est vrai ou non. Le problème est qu'il n'y a aucun moyen de savoir quand l'inflation s'est arrêtée en dehors de notre sphère Hubble. Je crois qu'il y a des preuves dans le CMBR qu'il a une taille minimale qui est plusieurs fois le rayon de Hubble, car il y aurait des résonances qui ne sont pas apparentes dans le spectre. Cependant, il n'y a pas de limite supérieure. Notez, cependant, que cette théorie inclut la possibilité que l'univers n'était pas toujours infini mais qu'il était de taille finie au début.