¿Qué queremos decir con la expansión del universo? ¿Qué se está expandiendo?

Tu primera pregunta:

Es el espacio 3D en sí mismo en expansión. Una vez más, lo que viene a su mente de inmediato cuando decimos “el espacio se está expandiendo”, está lejos de ser la forma real de expansión del espacio 3D. Para tener una visión general de la expansión del espacio 3D, debe haber sido un hiper capaz de percibir una cuarta dimensión. Si sucede, la vista desde un espacio 4D le muestra cómo se expande realmente la ‘superficie 3D’. El esquema matemático que explica la forma de expansión del universo se explica en el espacio 4 D que explica el descubrimiento de Einstein de que el espacio y el tiempo entre dos eventos no son independientes entre sí (como asumieron Galileo y Newton y como se siguió hasta 1905 cuando Einstein publicó su artículo que ahora se conoce como relatividad especial). El modelo FLRW (basado en las ecuaciones de campo relativistas generales de Einstein) del universo asume que la métrica de este espacio está dada por

dS ^ 2 = (c dt) ^ 2 – a (t) ^ 2 (dx ^ 2 + dy ^ 2 + dz ^ 2);

a (t) es una función del tiempo, a (t) ~ 1 para valores de << (en algún momento del orden de 100,000,000 años luz), mientras que dx, dy y dz tienen su significado habitual en el espacio plano 3D donde El teorema de Pitágoras es aplicable. Esto significa que ni (dx ^ 2 + dy ^ 2 + dz ^ 2) ni dt son independientemente iguales para cualquiera de los dos observadores en dos puntos de tiempo y espacio. Esto tiene una analogía con (dx ^ 2 + dy ^ 2 + dz ^ 2) que permanece invariante como en la dinámica de Nueva Zelanda y aún tiene dx, dy y dz, (dx ^ 2 + dy ^ 2), (dy ^ 2 + dz ^ 2 ) y (dz ^ 2 + dx ^ 2) diferentes según la orientación de los sistemas de coordenadas cartesianas elegidos.

Cuando a (t) ~ 1 obtenemos el límite relativista especial y ese es el espacio-tiempo 4D Minkowsky-Einstein. Ahora, no es necesario que los espacios 4 dimensiones mencionados realmente existan. El esquema matemático existe y explica el comportamiento observado del universo. Si es un novato en este campo, puede estar asombrado o irritado (aunque al cosmos no le importa lo que siente) para saber cómo se ve la expansión cuando se ve solo en el espacio 3D. ¡Cada punto en el espacio 3D es el centro de expansión! ¡Quiero decir que la forma de expansión es isotrópica (la tasa de expansión depende solo de la distancia radial y no de las direcciones de visión) para usted y será la misma vista que habría tenido si estuviera parado en un punto a mil millones de años de distancia! !!! Por extraño que parezca, si tuviera un modelo según su imaginación basada en el sentido común, ¡se habría quedado muy lejos de explicar los hechos experimentales observados!

Tu segunda pregunta:

¡Difícil! Pero con mi experiencia, tengo el placer ‘sádico’ de superar el nivel de dificultad. En los límites de los objetos en el universo al nivel de las galaxias, aparentemente no hay efecto de expansión del universo mismo. Un efecto notable (digamos, hasta el nivel de precisión que exigimos, para una gran cantidad de teorías en cosmología) de la expansión del universo se produce solo cuando se considera una escala de longitud de unos 100 Megaparsec (~ 326,000,000 años luz) e incluso Una galaxia típica puede tener un diámetro de ~ 1/3000 Megaparsecs. Entonces, dentro de los límites de varios objetos en el universo (eso también para el rango de tamaños de galaxias o incluso distancias intergalácticas (~ 1/100 Megaparsecs)) ni siquiera hay ningún efecto visible debido a la expansión del universo según el valor actual de a (t) (mencionado anteriormente). Además, hay grumos de materia oscura (invisibles ya que no interactúan con la radiación electromagnética), que tampoco se pueden acumular a ningún tamaño grande en comparación con las escalas de longitud de pedido de Megaparsecs (y tenemos pruebas de esto de la radiación CMB (Fondo de microondas cósmico) ) Esto a pesar del hecho de que la masa de materia oscura en el universo observado es aproximadamente 7 veces mayor que la materia (aún enormemente grande) visible para nosotros. Entonces, la expansión del universo aparentemente no se perturba.

La unidad de expansión varía de un lugar a otro. En otras palabras, la expansión o contracción observada desde diferentes posiciones será diferente. por lo tanto, las unidades que se mencionan anteriormente son correctas con algún punto de referencia relativo.

Los científicos junto con sus enormes instrumentos o satélites observan la expansión o contracción o posicionamiento del universo simplemente desde la tierra o cerca del espacio terrestre. Por lo tanto, cualquier resultado que publiquen solo será verdadero, con un punto de referencia como su punto de observación, pero no es absolutamente cierto.

Para encontrar las condiciones absolutas, se deben hacer las observaciones más allá del “Tiempo”, o el Lugar de descanso absoluto con referencia cero condicional existencial. Universo es la función Espacio-Tiempo, (Velocidad de la luz), por lo tanto, cualquier observación o cantidad o entidad de observación y su correlación solo serán verdaderas con algún punto de referencia y nunca serán verdaderas. Es porque cada punto (lugar) dentro del universo es el punto de referencia relativo con algún otro punto de referencia. Por lo tanto, la veracidad se limita a tales condiciones dimensionales.

Para encontrar y analizar cualquier cambio en el universo, la inteligencia humana tiene que ir más allá del universo o el tiempo. Por lo tanto, la veracidad relativa de cualquier condición o evento será máxima solo si se observa desde la condición de “Descanso absoluto”.

Cuando se observa desde el descanso absoluto, el universo aparece y existe como condición de existencia de 7 números dimensionales, donde cada evento tiene un valor constante.

Por lo tanto, la expansión depende (cambios) desde diferentes puntos de posiciones de observación.

Para más detalles, siga 1pi0: Teoría de todo

1er punto: La materia no se expande. Lo que realmente se expande es el espacio y se ha expandido desde el Big Bang. La expansión también está libre de fuerza gravitacional. Entonces, la expansión sería la misma siempre. Espero que haya ayudado