素人用語での空間拡張


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これまでのところ、宇宙の拡大は、星が宇宙をさらに離れて漂流していると理解されるべきではないことを理解しました。より基本的なものがあります。たとえば、単に速度を測定したり、宇宙の中心(膨張の中点)がどこにあるかを教えたりすることはできません。まあ、何人かの賢い人は、「単純で、明白で、きちんとしていて、間違っている」という答えを「私はそれが何であるかわからない」ということを知ってくれました。

素人がその膨張のような空間のゆがみについて考える方法を理解することを可能にするリソース/方法があります; 誤った簡略化を行うことなく、概念を正しく視覚化して理解する。物理学の根底にある詳細を掘り下げる前にそれを理解しますか?


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双方向に伸びる均一なドットで満たされた2Dシートを示す良い例を見ました。シートを任意のドットに並べると、すべてのドットが、並べるのに選択したドットから離れているように見えます。
ChrisF

...また、すべての測定デバイスを含むすべてが同じ速度で拡張する場合、拡張しているという事実をどのように判断できますか?:D
SF。

回答:


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基本的に、2つの粒子が他の粒子と相互作用することなく配置されている場合、粒子の距離は増加します。

爆発している気球の表面に住んでいると想像してください。サイズは固定されたままになります。これは、多少硬直しているためです。ただし、自分にアタッチされていないアイテムはさらに移動します。別の剛体である定規のサイズは固定されたままです(ただし、新しい曲率に合わせて曲がることがありますが、これはそれほど重要ではありません)。しかし、2つの定規(互いに接続されていない)はさらに遠くに移動します。

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...また、すべての測定デバイスを含むすべてが同じ速度で拡張する場合、拡張しているという事実をどのように判断できますか?:D

最初はこれは本当のように思えますが、ここには他にも力があります。当社の測定デバイスは、電磁相互作用によって結合されており、これらの強度は変化しません。したがって、測定デバイスはそれ自体を保持します。

2つの遠く離れた原子を想像してください。スペースが拡大すると、2つの原子間の距離が増加します。ただし、原子のサイズ1はそうではありません。これは静電平衡(および量子力学的考察)によって決定され、これは影響を受けません。たとえ原子が引き伸ばされたとしても、それは反発します。

これは測定デバイスにまで拡張されるため、歪みも生じません。確かに、空間の拡大は、銀河を見たときにのみ意味があります。これらはかなり離れており(同じスーパークラスター内にない場合)、それらの間の平衡距離を維持する相互作用はありません。

1.原子に「サイズを合わせる」必要がある最も近い類似物。たとえば、電荷密度の99%を含む領域。またはn番目のボーア半径。



私は、バルーン類推嫌い主なものは、それが3次元的に変化する3次元の物体を見て、思考におけるトポロジカルな変化を必要とすることであるが、2次元の観察者が見るものについて議論
ジェレミー・

@ジェレミーは確かですが、メトリックがどのように変化するのかを説明するのは難しいです、そして、すべてが素人に、バルーンのことは機能します:)
Manishearth 14年

ほとんどの素人は思考の位相的変化に慣れておらず、3次元でそれを検討しています。彼らはそれが爆発し、すべてが風船の中心から遠ざかるのを見る。
ジェレミー

ふむ 後でこれを改善することを検討しますが、素人の口調を損なうことなく改善できるものがあると確信しているわけではありません。
マニッシュアース

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拡張に中心がないことを示す良い例えは、均一なドットで覆われた2Dシートの1つです-中心にあるものが私たちである銀河を表します:

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宇宙が膨張するにつれて、ドット(銀河)はお互いからさらに遠ざかります:

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未来を重ね合わせて、中央の銀河(私たち)に並んでいる画像を提示すると、他のすべての銀河が私たちから遠ざかっているように見え、遠ざかるほど速く後退しているように見えます:

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ただし、画像内の他の銀河に並んでいる場合、他のすべての銀河がそれらから離れているように見えることがわかります。

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2つのポイントが宇宙の中心になることはできないため、宇宙の中心は存在しないと結論付けることしかできません。

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