Qu'y a-t-il au centre de l'univers?

Si l'univers s'est formé et a été créé par une explosion Big Bang, il doit rester un espace vide au centre du site de l'explosion, car toute la matière se déplace à une vitesse incroyable, et il doit y avoir davantage de matière, d'étoiles , galaxies et poussières, etc. près de la périphérie ou de la circonférence ou de l’horizon de l’univers actuel. Comme cette grande explosion a eu lieu il y a environ 13,7 milliards d'années, les limites extérieures de notre univers sont à 13,7 milliards d'années lumière du centre de l'explosion du Big Bang.

Nos astronomes ont-ils découvert le vide ou le vide n'importe où au centre de l'univers ou pas?

Je pense que votre question porte sur le sujet, mais @RhysW a lié un message très utile pour comprendre pourquoi votre question est une idée fausse commune sur le Big Bang.

Pas de centre

Il n'y a pas de "centre" dans l'univers. À tout moment, un observateur local affirmera qu’il est au centre de l’univers par la façon dont les galaxies s’éloignent de lui. Comment pouvons-nous savoir cela? L'univers semble être à la fois homogène (a la même structure partout) et isotrope (il n'y a pas de direction privilégiée). Si ce sont bien des propriétés de l'univers, alors l'expansion de l'univers doit être la même à tous les autres endroits (voir: Le principe cosmologique ).

Comment le big bang et les explosions diffèrent

De plus, le Big Bang se distingue d'une explosion des manières suivantes:

1) Les particules impliquées dans une explosion ralentissent éventuellement à cause des forces de friction. Pensez aux feux d'artifice ( http://www.youtube.com/watch?v=qn_tkJDFG3s ). Les particules se déplacent le plus rapidement au moment de l'explosion et ralentissent de façon monotone avec le temps. L'expansion de l'Univers ne suit pas cette tendance, bien que parfois les gens utilisent le mot « explosion » pour décrire l'augmentation volumétrique énorme (une augmentation d'un facteur ) qui a eu lieu entre 10 - 36 - 10 - 32 secondes après le Big Bang, qui porte bien son nom d’ inflation . $\sim10^{76}$$10^{-36}- 10^{-32}$

2) Une explosion implique l'existence d'un espace. Pour qu'une explosion se produise, les particules (qu'il s'agisse de matière ou de lumière) doivent avoir un espace pour exploser. À proprement parler, l’inflation de l’univers est une expansion des coordonnées espace-temps, et le mot explosion ne peut donc pas s’appliquer car il n’ya rien dans lequel exploserait l’espace-temps.

Vous comprenez mal l'expansion de l'univers. Le Big-Bang n’est pas une explosion: c’est le moment où l’Univers avait une densité (presque) infinie. Donc, il n'y a pas de centre dans l'Univers, comme il n'y a pas de centre de la SURFACE de la Terre (c'est l'analogue bidimensionnel le plus populaire).

Depuis cet état primordial de densité ultra élevée, l'Univers est en expansion, des atomes et des étoiles et des galaxies se sont formés. Désormais, à très grande échelle, la distance entre deux amas de galaxies continue d'augmenter avec le temps en raison de l'expansion.

En un sens, chaque point que vous choisissez se situe au "centre" de l'univers et, à n'importe quel point de l'univers, à grande échelle, l'univers est identique à tout autre point. Ce n'est pas la même chose que de dire que l'univers est infini, bien que (mais cela pourrait l'être). L'analogie avec une explosion est mauvaise, car les explosions se développent dans l'espace existant. Avec le Big Bang, l’espace lui-même s’agrandit. Mais par définition, l’espace n’a pas d’avantage (si c’était le cas, il y aurait un "méta-espace" qui serait l’espace réel, etc.) et il en va de même du centre et / ou de nulle part.

Je réfléchis à cette question depuis près de 35 ans. Si l'univers est né d'un processus du Big Bang, nous ne trouverons probablement jamais le centre où il a commencé:

LES RAISONS D'UN CENTRE NE PEUVENT JAMAIS ÊTRE TROUVÉES

1. Premièrement, nous devrions toujours garder cela à l'esprit: nous n'avons pas vu le début de notre univers se produire. Il n'y a pas de témoin oculaire qui peut nous dire ce qui est arrivé. Il s'agit donc d'un cas de FROID de plus de 13,7 milliards d'années . En d'autres termes, tout ce que nous mettons en avant concernant le début de l'univers ne sera toujours que spéculation.

Nous n'avons aucun moyen de prouver quoi que ce soit que nous émettions en hypothèse concernant la création de notre univers (quels que soient le nombre de théories proposées concernant le début de l'univers et la qualité de leur apparence ainsi que celle de leurs équations mathématiques correspondantes, il n'existe aucun moyen de les tester complètement. pour prouver tout ce qu'ils revendiquent).

En d'autres termes, même si les chiffres ne s'additionnent pas parfaitement, vous pouvez toujours proposer une autre constante ou sous-théorie qui la rend plus exacte, ce qui n'est pas prouvable dans notre situation réelle. Cela signifie qu'il ne sera peut-être jamais possible de déterminer si une BB a eu lieu ou si un centre a jamais existé.

2. Cela dit, même si le Big Bang est responsable de la manière dont l'univers s'est développé (une sorte d'explosion d'un mélange soupy de type plasma sous pression contre la gravité) à son état actuel, des problèmes ou des barrières peuvent nous empêcher de localiser le véritable le centre à partir duquel tout est censé avoir commencé.

3. Le point de départ, en ce qui concerne le BB, était censé être un état de singularité. Ce que serait la singularité n'est pas vraiment connu. Cependant, son état serait un point de la taille d'un marbre dans lequel toutes les lois de la physique telles que nous les connaissons sont probablement décomposées, une sorte d'état d'anéantissement total de toute la structure atomique et de ses diverses particules. Si la prétendue phase "super" d'inflation précoce se produisait, elle serait opaque, car les photons ne seraient ni présents ni libérés pendant cette phase. Par conséquent, notre vision des événements jusqu’à présent serait obscurcie.

En d'autres termes, nous ne pourrons jamais traverser cette phase et il n'y aurait aucun moyen de voir cette phase d'inflation car nous aurions besoin de voir des photons. Ce n'est que lorsque les photons sont libérés que nous pouvons voir même une partie de ce qui était là (la soi-disant limite de l' univers visible ).

4. Parce que nous ne pouvons pas voir au-delà de l'univers visible (ce qui inclurait les parties du spectre électromagnétique non visibles à l'œil nu, visibles uniquement à travers un équipement capable de détecter des longueurs d'onde invisibles), nous n'aurions presque aucune chance de jamais trouver le vrai centre de la BB.

5. Selon une théorie, l'espace existe et se gonfle séparément de la matière et de l'énergie. C’est-à-dire que nous sommes situés dans cette inflation et en faisons partie. Selon cette proposition, l'espace (tissu d'espace-temps) se gonfle dans toutes les directions autour de nous, que nous sommes dans la tache , le centre. Le résultat étant que nous ne pouvons pas détecter une direction dans laquelle le BB est parti. Soi-disant, du fait que nous sommes situés dans l’inflation BB, cela nous empêche de disposer d’un cadre de référence nous permettant d’être en mesure de retracer et de localiser le centre réel ou même l’emplacement général du point de départ de BB.

6. Le cadre de référence du monde réel pour notre univers est en trois dimensions plus le temps. La matière de l' univers visiblen'est pas uniforme dans toutes les directions. C’est-à-dire que toutes les galaxies, etc., ne sont pas uniformément espacées le long de ses axes x, y et z (contrairement aux modèles de démonstration bidimensionnels à matière uniformément espacée). Puisque, supposément, le Big Bang a commencé avec une toute petite tache de singularité (du moins pour cette théorie), plus petite qu’une bille, il devrait exister diverses traînées vectorielles (même si elles sont fragmentées ou quelque peu asymétriques, floues ou dissipées) trier en remontant à l'état de singularité de la taille du marbre ou au moins dans la zone d'extrémité extérieure de la phase de «super» inflation (d'autant plus que la matière n'est pas uniformément espacée et qu'elle devrait changer de direction et de cohérence pour des zones étendues ou des espaces à intervalles irréguliers être présent comme ils sont maintenant).

Même s'il n'y a pas de trou ou de zone creuse, il devrait exister une vaste zone nuageuse ou des zones présentant des caractéristiques différentes de celles du reste de l'univers si un BB se produisait. Cependant, jusqu'à présent, nous n'avons pu trouver aucune preuve suggérant que la BB venait d'une direction particulière, ce qui nous a également empêché de localiser un centre BB .

7. Malheureusement, les modèles de stations de démonstration bidimensionnelles ne permettent pas de montrer un véritable effet tridimensionnel en partant d'un très petit point à travers l'état d'inflation ou d'expansion actuel de 13,7 milliards d'années lumière. En d'autres termes, si nous regardons à travers la sphère de notre univers (la matière n'existe pas ici sur deux plans dimensionnels de manière uniforme), quelque part au moins près du bord de notre univers visible, nous devrions voir au moins une grande zone où les galaxies sont beaucoup plus proches. ensemble comparé à disons une zone de huit ou dix milliards d'années-lumière autour de notre galaxie est maintenant. Jusqu'à présent, nous n'avons trouvé aucune preuve. Cela signifie peut-être que le BB ne s'est pas produit.

Certes, si l'univers avait un point de départ minuscule, il devrait y avoir un changement visible quelque part dans une inflation ou une expansion couvrant une zone aussi vaste de plus de 13,7 milliards d'années lumière (il y aurait une indication dans quelle direction nous devrions concentrer nos efforts pour trouver concernant au moins la direction générale de l’emplacement d’origine du BB). Jusqu'à présent, une telle indication n'a pas été trouvée.

8. En outre, il peut exister une ou plusieurs forces en dehors de notre univers qui sont la force motrice de l'inflation ou de l'expansion de notre univers, auquel cas il serait très probablement impossible de trouver jamais la preuve d'un centre s'il en existait un. .

9. Si un type quelconque de BB se produisait, je doute sérieusement que l'univers puisse être «plat» à moins qu'il y ait un ensemble puissant et incroyable d'événements inconnus qui ont amené l'univers à changer de forme. Généralement, un centre arrondi gonflé avec une force extérieure extraordinaire conserverait une forme arrondie générale, même pour notre univers actuel. Peut-être que si des forces invisibles venant de l'extérieur de l'univers causaient une énorme obstruction au processus de mise en forme qui serait venu par le biais d'une BB, il pourrait y avoir une forme différente maintenant. Cependant, je doute qu’il y ait toujours un moyen de modifier une telle revendication.

L'univers ne s'étend pas loin d'un centre perse. Toutes les distances s’étendent uniformément dans l’univers. Cela provoque un tel effet que, pour chaque observateur, il semble que l'univers tout entier s'en éloigne. Il peut être démontré en utilisant cette figure (à partir de Google):

$A$$B$$B$$B$$A$$C$$X$$D$

La géométrie amorphe de l'univers est actuellement à l'étude et la distribution à grande échelle des galaxies est similaire à celle d'une éponge. La mesure au milieu de l'image représente 1,5 milliard d'années lumière. la lumière voyage dans toutes les directions et au moment du big bang, il n'y avait pas de lumière pour voyager nulle part, et au début de la théorie du big bang, il n'y avait aucune direction 3D que nous puissions concevoir, aucune définition de la rectitude et du contour, aucune distance entre rien dans une géométrie connue, en 3D, théorie des supercordes 4D, 5D, 12D. Donc, pour trouver la géométrie dont vous avez besoin, les mathématiques peuvent devenir 12D / 28D et nous déroutent, la notion de centre est différente dans 12/20 dimensions. La température élevée du Big Bang est antérieure aux atomes, à la lumière, aux particules subatomiques, à la matière, à la gravité, elle est antérieure à l’existence d’une géométrie connue,

Le nombre de vides dans l'éponge pourrait être bien plus de mille milliards de fois plus nombreux que le nombre d'atomes dans l'océan. Il pourrait y avoir un CPG Googolplex comme une fraction du total. Alors, où est le centre de ça? Quand le temps finira-t-il?

Le big bang était amorphe de notre point de vue, et dans ce sens, on pourrait dire qu'il est "amassif". C'est cosmique, l'espace et les propriétés physiques sont incommensurables (c'est un joli mot pour dire non mesurable / sans rapport).

Si vous imaginez que notre vision du rayonnement de fond cosmique (13,8 milliards d’AY) a le diamètre d’un atome dans la mer. Le big bang s'est peut-être aussi produit dans un autre atome situé de l'autre côté de la mer, de sorte que la géométrie n'a pas de gradation de mesure qui puisse être définie dans l'observation. Si le grand univers a une apparence différente, un Googolplex en cubes d'un billion de milliards d'années lumière, vous aurez du mal à le découvrir.

Un objet sans symétrie ni mesure et sans limite ne peut avoir de centre. Il a une mesure de googolplex cubique plutôt qu'un seul centre.

Vous posez donc une question géométrique semblable à "Où se trouve le centre à la surface d’une sphère et d’un cerceau"?

Ce n'est pas comme ça que les explosions fonctionnent. Lorsque la nitroglycérine explose, elle ne laisse pas de trou au centre. Tout comme une explosion, le big bang ne fonctionne pas de cette façon non plus. Quel que soit le cadre de référence utilisé, l’univers a commencé à s’étendre à la vitesse de la lumière sans laisser de trou au centre et le centre n’est pas un endroit spécial. À cause d'étranges lois de l'univers, il n'y a pas qu'un seul cadre de référence valide.

L’univers suit la relativité générale qui simplifie la relativité restreinte en l’absence de champ gravitationnel et, en l’absence d’objets dont la vitesse de sortie est une fraction significative de la vitesse de la lumière, suit de très près une version de la relativité restreinte où la gravité est réelle. force qui ne plie pas l'espace-temps. Voir https://physics.stackexchange.com/questions/19937/time-dilation-as-an-observer-in-special-relativity/384547#384547 pour découvrir le fonctionnement de la relativité restreinte.

Selon la relativité restreinte, l'univers n'a pas de centre. Tout objet non rotatif se déplaçant à une vitesse constante inférieure à la vitesse de la lumière constitue un cadre de référence valide et, dans son cadre de référence, le centre de l'univers est le lieu où le big bang s'est produit. Tous les observateurs s'accordent pour dire qu'il n'y a pas de ligne temporelle identique au centre de l'univers. Dans n'importe quel cadre de référence, le centre de l'univers dans ce cadre de référence ne peut pas être un endroit spécial car ce n'est pas le centre dans un autre cadre de référence. Lorsque nous examinons des galaxies proches du bord de l’univers, nous en voyons des semblables à celles qui se sont produites au début de l’univers, mais nous ne regardons en fait que les galaxies depuis leur époque où elles avaient environ la moitié de l’âge de notre univers. cadre de réference. Ils' Les galaxies beaucoup plus jeunes, à cause de leur propre dilatation du temps et dans leur propre cadre de référence, sont en réalité beaucoup plus jeunes. Dans n'importe quel cadre de référence, qu'advient-il si vous êtes près du bord de l'univers et stationnaire? Vous vous voyez comme étant près du bord. Dans un autre cadre de référence, vous êtes au centre de l'univers et en mouvement, et l'aberration de la lumière que vous observez vous fait vous percevoir comme n'étant pas au centre.

C'est exactement ce que prédit la relativité restreinte, mais en réalité, l'univers ne la suit pas, mais certains des résultats que j'ai déjà mentionnés sont toujours vrais. L’univers s’accélère donc les galaxies s’éloigneront de nous plus rapidement que la lumière car l’espace lui-même les entraîne plus rapidement que la lumière. Nous vivons probablement dans un univers De Sitter. Notre horizon cosmique, la région de l’espace qui s’éloigne de nous à la vitesse de la lumière dans notre cadre de référence, se comporte comme un trou noir dans le sens où nous verrons les galaxies approcher de façon exponentielle de l’horizon cosmique sans jamais vraiment l’atteindre et en obtenir davantage. le rouge s'est décalé sans limite à mesure qu'il se rapproche.

Source: https://en.wikipedia.org/wiki/De_Sitter_universe

Qu'y a-t-il au centre de l'univers?

Cette question sur Physics.SE: " Le Big Bang a-t-il eu lieu à un moment donné? ", Qui répond à plus de 300 UpVotes, explique:

"La réponse simple est que non, le Big Bang n’a pas eu lieu à un moment donné. Au lieu de cela, il s’est produit partout dans l’univers en même temps. Les conséquences en sont les suivantes:

• L’univers n’a pas de centre: le Big Bang n’a pas eu lieu à un moment donné, il n’existe donc aucun point central dans l’univers à partir duquel il se développe. "

• L'univers ne se dilate en rien: parce que l'univers ne se dilate pas comme une boule de feu, il n'y a pas d'espace en dehors de l'univers dans lequel il se développe.

Nous sommes moins qu'une spécification dans notre superamas :

Il existe une page Web Wikipedia: " Histoire du centre de l'univers - La non-existence d'un centre de l'univers " qui explique:

"Un univers homogène et isotrope n'a pas de centre." - Source: Livio, Mario (2001). L'univers en accélération: expansion infinie, constante cosmologique et beauté du cosmos . John Wiley et ses fils. p. 53. Consulté le 31 mars 2012.

Voir aussi cette vidéo CalTech: " Où est le centre de l'univers? ".

Si l'univers s'est formé et a été créé par une explosion Big Bang, il doit rester un espace vide au centre du site de l'explosion, car toute la matière se déplace à une vitesse incroyable, et il doit y avoir davantage de matière, d'étoiles , galaxies et poussières, etc. près de la périphérie ou de la circonférence ou de l’horizon de l’univers actuel. Comme cette grande explosion a eu lieu il y a environ 13,7 milliards d'années, les limites extérieures de notre univers sont à 13,7 milliards d'années lumière du centre de l'explosion du Big Bang.

Nos astronomes ont-ils découvert le vide ou le vide n'importe où au centre de l'univers ou pas?

En zoomant sur la voie lactée (centre de cette image, mais pas le centre de l'univers), nous voyons:

Les zones bleues près de nous sont le vide local , alors que la zone à gauche est la grand attracteur .

$10^9$ modèle de concordance Lambda-CDM . Nous ne pouvons voir et mesurer que jusqu’à présent, et au cours des 14 dernières années, certaines parties de l’univers se sont densifiées et certaines parties se sont séparées.

Voir ces pages Web Wikipedia: " Univers observable " et " Cosmologie observationnelle ", voici " Taille et régions ":

La taille de l'univers est un peu difficile à définir. Selon la théorie générale de la relativité, certaines régions de l’espace pourraient ne jamais interagir avec la nôtre, même au cours de la vie de l’Univers, en raison de la vitesse finie de la lumière et de l’expansion en cours de l’espace. Par exemple, les messages radio envoyés depuis la Terre risquent de ne jamais atteindre certaines régions de l’espace, même si l’Univers devait exister éternellement: l’espace pouvait s’étendre plus rapidement que la lumière ne le traversait.

Les régions lointaines de l'espace sont supposées exister et faire partie de la réalité autant que nous le sommes, même si nous ne pouvons jamais interagir avec elles. La région spatiale que nous pouvons affecter et qui est affectée est l’univers observable.

L'univers observable dépend de l'emplacement de l'observateur. En voyageant, un observateur peut entrer en contact avec une plus grande région d'espace-temps qu'un observateur qui reste immobile. Néanmoins, même le voyageur le plus rapide ne pourra pas interagir avec tout l’espace. Généralement, on entend par univers observable la partie de l'Univers qui est observable depuis notre point de vue de la Voie Lactée.

$28×10^9$$4.2×10^9$ parsecs), mais cela ne représente pas la distance à un moment donné car le bord de l’univers observable et la Terre se sont depuis éloignés. À titre de comparaison, le diamètre d’une galaxie typique est de 30 000 années-lumière (9 198 parsecs ), et la distance typique entre deux galaxies voisines est de 3 millions d'années-lumière (919,8 kiloparsecs). ). À titre d’exemple, la Voie lactée a un diamètre d’environ 100 000 à 180 000 années-lumière et la galaxie soeur la plus proche de la Voie lactée, la galaxie d’Andromède, est située à environ 2,5 millions d’années lumière.

Parce que nous ne pouvons pas observer l'espace au-delà des limites de l'univers observable, on ignore si la taille de l'univers dans sa totalité est finie ou infinie.

$10^{{10}^{{10}^{122}}}$

Selon la proposition, Hartle-Hawking déclare : "L'univers n'a pas de frontières initiales dans le temps ni dans l'espace".

Le Dr. Brent Tulley a publié un article intitulé " Le superamas de galaxies de Laniakea " ( pré-impression arXiv gratuite ) et la vidéo complémentaire associée , ainsi que le répertoire Vimeo du Dr. Daniel Pomarède , plus précisément cette vidéo: La cosmographie de l'univers local (version FullHD) à partir de laquelle images ont été dessinées, ce qui montre la forme d'une partie de l'univers tel que nous le connaissons:

• Prenez les données WMAP et projetez toutes les galaxies dans un rayon de 8 km / s (1:18 sur la vidéo) sur un espace 3D:

Cliquez sur l'image pour animer

Un gros plan de notre emplacement montre le grand vide local :

Un zoom arrière révèle une partie de l'univers, voir la vidéo liée ci-dessus pour plus d'informations: