관측 가능한 우주에 대한 작가의 대수 척도 개념. 은하는 대규모로 길을 제공합니다… 외곽에서 빅뱅의 구조와 뜨겁고 조밀 한 플라즈마. 이’가장자리’는 시간에만 경계입니다.
파블로 카를로스 Budassi(Unmismoobjetivo 의 허)
면 지금까지 공간으로 당신이 상상할 수 있는 것이 무엇이 발생할? 당신이 얼마나 멀리 갈 수 있는지에 한계가있을 것인가,아니면 무한한 거리를 여행 할 수 있을까요? 결국 출발점으로 돌아갈 것인가,아니면 이전에 결코 접하지 못했던 공간을 계속 통과 할 것인가? 다른 말로하면,우주는 우위를 가지고 있으며,그렇다면 어디에 있습니까?
또는 그것을 믿지 않기 때문에 전체적으로 세 가지 방법을 생각하는 이 질문에 대해,그리고 각각의 하나는 다른 대답이다. 만약 당신이 당신이 얼마나 멀리 갈 수 있는지 고려한다면:
- 왼쪽에서 오늘날에는 임의로 강력로켓,
- 으로 간주 모든 수 있는 연락처 또는 접촉이 우리에 의해 시작부터 뜨거운 빅뱅,
- 사용되거나 당신의 상상력을 혼자에 액세스하는 전 우주를 포함을 넘어 어떤 것이 관찰,
파악할 수 있는 방법을 가장자리입니다. 각각의 경우에 대답은 매혹적입니다.
우리는 종종 시각화 공간으로 3D 그리드,비록 이것이 프레임을 따라가 지나치게 단순할 때… 우리는 시공간의 개념을 고려합니다. 현실에서,시공간 곡선의 존재에 의해 물질 및 에너지,거리가 고정되어 있지 않고 오히려 진화할 수 있는 우주로 확대 또는 계약입니다.
ReunMedia/Storyblocks
주요 개념을 염두에 두는 공간이지 않는 어떻게 우리가 일반적으로의 생각한다. 전통적으로,우리는 생각에 대한 공간으로는 같은 좌표계—-그—곳에 가장 짧은 거리를 사이에 두 개의 포인트는 바로 라인,그리고는 거리지 않는 시간이 지남에 따라 변경합니다.
그러나 두 사람들의 가정이다,그래서 좋은 철저하게 우리의 일상 생활에서,실패 화려면 우리 시작하는 더 큰 규모의 우주 우리 행성이다. 우선 아이디어는 두 점 사이의 최단 거리 직선은 빨리 시작으로 소개합 질량 및 에너지 콴타의 우주도 있습니다. 기 때문에 시공간은 곡률,는의 존재 문제와 에너지의 원인,가장 짧은 거리를 사이에 두 개의 포인트는 본질적으로 모양에 따라 달라집의 우주 사이에 있습니다.
대신에 빈,빈,삼차원 표를 넣어,질량운 원인은 무엇이었을 것입니다… ‘직선’선 대신 특정 양만큼 곡선이됩니다. 에서 일반적인 상대성 이론,우리는 시간과 공간으로 지속적인,하지만 모든 형태의 에너지를 포함하여 제한되지 않고 대량에 기여하고,시공간 curvature. 만약 우리가 대체로 지구 밀도가 높은 버전을 포함하여 특이점,시공간은 변형을 여기에 표시된 것과 동일에만 안에 지구가 차이가 될 주목할만한 합니다.
크리스토퍼탈의 Networkologies 및 Pratt Institute
그 외에,직물의 시공간 자체하지 않는 시간이 지남에 따라 그대로 유지되. 에서는 우주로 채워진 물질 및 에너지,정전,변하지 않는 우주(치 사이의 거리를 점을 동일하게 유지 시간)은 본질적으로 불안정한다;우주로 진화 하거나 확장하거나 계약입니다. 아인슈타인의 일반 상대성 이론이 정확하다면 이것은 필수입니다.
관측 적으로,우리 우주가 팽창하고 있다는 증거는 압도적이다: 아인슈타인의 예측에 대한 멋진 검증. 그러나 이것은 시리즈의 결과에 대한 개체 분리하여 우주 먼 거리를 포함하여는 그들 사이의 거리를 확장합니다. 오늘날 가장 먼 물체를 우리가 볼 수 있는 30 개 이상의 억 광년 떨어진다는 사실에도 불구하고,만 13.8 억 년이 지났습니다.은하가 멀어 질수록 우리에게서 더 빨리 팽창하고 빛이 더 많이 나타납니다… 적색화. 갤럭시 이동으로 확장하고 우주될 것이라도 더 많은 수의 광년 떨어,오늘날의 수 있 년(곱하여 빛의 속도로)는 그 빛에서 방출되는 그것은 도달하 us. 그러나 우리는 이해할 수있 redshifts 및 blueshifts 면 우리는 특성들의 조합이션(특수 상대성)과 확장의 직물 공간(일반적인 상대성)공헌니다.
래리 McNish 의 RASC 캘거리 중심
때 우리는 측정 방법 먼의 다양한 개체에서의 물리적 및 빛나는 속성—양과 함께하는 그들의 빛 이동되었으로 우주에 확장—우리는 할 수 있는 것을 이해하게 우주가 만들어집니다. 우리 우주,칵테일,현재으로 구성됩니다:
- 0.01%에서 방사선의 형태로,광자
- 0.1%중성미자,어려운,저렴한 입자의 질량은 거의 같은 수많은 광양자로,
- 4.9%정상적인 문제,주로 동일한 재료의 우: 양성자,중성자,전자,
- 27%어두운 문제는 알려지지 않는 물질을 끌어내리지만,어느 방출하도 빛을 흡수,
- 68%어두운 에너지는 에너지 고유한 공간이 일으키는 먼 물체를 가속화에서 그들의 경기 침체를 우리에서.
때 당신이 결합한 효과 함께,당신은 독특하고 명확한 예측까지 그것은,모든 시간에 과거와 현재,가장자리에 현저한 우주.
관측 가능한 우주의 크기/규모 대 우주 시간의 경과의 그래프. 이것은… 몇 가지 주요 크기/시간 이정표가 확인 된 로그-로그 규모로 표시됩니다. 참고 초기 방사선을 지배하는 시대,최근 중요 지배하는 시대와 현재와 미래는 기하 급수적으로 확대는 시대입니다.이것은 큰 문제입니다! 대부분의 사람들이 생각하는 경우 우주되었 13.8 억 년 빅뱅,다음에는 제한이 얼마나 우리가 볼 수 있을 것입 13.8 억 광지는 맞지 않습니다.
우주가 정적이고 팽창하지 않는 경우에만 이것이 사실이지만 사실은 이것입니다: 우리가 멀리 볼수록 멀리있는 물체가 우리에게서 멀어지는 속도가 빨라지는 것처럼 보입니다. 의 속도는 확장에서 변경 방식으로 예측 가능한 무엇을 기반으로,우주에서 차례로,고 있는 것이 우주에서 관찰 하는 방법 빠른 객체를 확장하는 방법을 알려줍니다 멀리 떨어져 있다. 때 우리는 모두 사용할 수 있는 데이터 함께,우리는 우리에 도착하는 고유 가치에 대한 모든 것을 함께,거리를 포함하여를 관찰할 수 있는 우주의 수평선:46.1billion light-years.
관찰할 수 있는 우주 될 수 있습 46 억 빛 년에 모든 방향으로 우리의 관점에서 볼 수 있습니다… 그러나 확실히 더 많은,방해받지 않는 우주,아마도 무한한 양이 있습니다. 시간이 지남에 따라,우리는 것을 볼 수 있을 그것의 더 많은,결국을 드러내는 약 2.3 배나 많은 은하로서 우리는 현재 보기입니다.
프레데릭미쉘과 앤드류 Z. 콜빈,주석으로 시겔 E.
이 경계,그러나,아니다””가장자리를 우주에서 어떤 기존의 의미의 단어입니다. 그것은 전혀 공간의 경계가 아닙니다; 만약 우리가 할 일이에 위치한 다른 모든 지점에서 공간,우리는 여전히 될 수 있을 검출하고 관찰하는 우리 주위의 모든 것을 내에는 46.1billion 빛 년 영역을 중심으로 우리에게 있습니다.왜냐하면 그”가장자리”는 공간보다는 시간의 경계이기 때문입니다. 이 가장자리를 나타내의 한계는 무엇을 우리가 볼 수 있기 때문에 빛의 속도에서도 확장에 의해 지배되는 우주 일반적인 상대성 이론—만 허용한 신호를 여행하는 지금까지 우주의 13.8 억년의 역사. 이 거리는 13 보다 멀리 떨어져 있습니다.우주의 팽창으로 인해 80 억 광년이지만 여전히 유한합니다. 그러나 우리는 그 모든 것에 도달 할 수는 없습니다.
우리가 도달 할 수있는 양(마젠타)과 함께 보이는 우주의 크기(노란색). 만약 우리가… 가속서 9.8m/s^2 에 대한 약 22.5 년 돌아와 감속 다른 22.5 년,우리에 도달 할 수있는 모든 은하에서 마젠타 circle,심지어는 우주에서 어둠의 에너지이지만,이외의 아무것도니다.
이자형. 시겔에 기초하여,작업에 의해 허용 Azcolvin429 및 프레데릭미쉘
넘어,일정한 거리를 볼 수 있습 빛의 일부가 이미 방출되는 오래 전에,하지만 컴퓨터를 보호하는 데 도움이 됩니다 빛이 방출되는 지금:13.8 억 년 빅뱅. 을 넘어서는 특정 거리를 계산하여(나)를 약 18billion 광년 정도 떨어져 있어 현재에도 신호 이동을 빛의 속도에 도달하지 않 us.
마찬가지로는다는 것을 의미하는 경우에는 임의로 높은 구동 로켓의 모든 개체가 현재에 포함된 이 18billion 광년 radius 것은 결국 우리가 닿을 수 있는,심지어는 우주로 확장을 계속하고 이러한 거리를 지속적으로 증가했다. 그러나 그 이상의 물체는 결코 도달 할 수 없을 것입니다. 심지어는 우리가 달성한 더 크고 더 먼 거리에서,그들이 물러나보다 더 빨리 여행을 방지,미국에서 방문들에 대한 모든 영원합니다. 이미 관측 가능한 우주의 모든 은하 중 94%가 우리의 영원한 범위를 벗어났습니다.우리의 관측 가능한 우주만큼 광대하고 우리가 볼 수있는 한,그것은 우리가 할 수있는 것보다 훨씬 더 많습니다… 우리가 관찰 할 수있는 부피의 6%만이 현재 도달 할 수 있기 때문에 도달하십시오. 을 넘어 우리는 무엇을 관찰 할 수 있습,그러나 확실히 더 많은 우주;우리가 무엇을 볼 수 있습을 나타내는 아주 작은 부분이 무엇이어야 합 거기에있다.
NASA,ESA,R.Windhorst,S.Cohen 및 M.Mechtley(ASU),R.O’Connell(UVa),P.McCarthy(Carnegie Obs),N.Hathi(UC Riverside),R.Ryan(UC Davis),&H. 얀(토수)
그럼에도 불구하고,다른”에”이는 우리가 고려할 수 있습니다:의 한계를 넘어 우리는 무엇을 관찰할 수 있 오늘날도 우리가 무엇을 할 수 있는 잠재적으로 관찰하는 임의로 미래로 가는 경우에,우리는 우리의 이론적 인 시계를 향한다. 우리는 우주 전체가 얼마나 큰지,즉 눈에 띄지 않는 우주가 그 자체로 접혀 있는지 아닌지를 고려할 수 있습니다.
우리가 이것을 대답 할 수있는 방법은 우리가 우주의 공간 곡률을 측정하려고 할 때 관찰하는 것의 외삽에 기초합니다: 공간이 우리가 가능하게 관찰할 수 있는 가장 큰 가늠자에 구부려지는 총계. 우주가 양으로 만곡되면 평행선이 수렴하고 삼각형의 세 각도가 180 도 이상으로 합산됩니다. 우주가 음으로 만곡되면 평행선이 갈라지고 삼각형의 세 각도가 180 도 미만으로 합산됩니다. 그리고 우주가 평평하다면,평행선은 평행하게 유지 될 것이고,모든 삼각형은 정확히 180 도를 포함 할 것입니다.
삼각형의 각도까지 추가하여 다른 금액에 따라 공간 곡률 존재합니다. A… 긍정적으로 곡선(최고),부정적인 곡선(중동),또는 평면(아래로)우주가의 삼각형의 각도 합이 더 많이,더 적게,또는 정확히 동일한 180 도까지,각각합니다.
NASA/WMAP 과학 팀
방법을 우리가 이것을 가장 먼 신호의 모든 등의 가벼운 것은 왼쪽에서 빅뱅,그리고 검사 방법을 자세히 변동은 꽃무늬. 우주는 곡선에 긍정적 또는 부정적인 방향으로 변화하는 패턴을 우리가 관찰하는 것이 바람을 왜곡하에 나타나 크거나 작은 각늠자,반대로 평평한다.
때 우리는 우리 사용할 수 있는 최고의 데이터 모두에서 오는 우주인 배경의 변화와의 세부 사항을 어떻게 은하는 클러스터에 함께 대규모의 다양한 거리를,우리에 도착하는 피할 수없는 결론에 도달:우주를 구별할 수 없는 완벽한 공간의 편평함. 그것이 곡선이라면,그것은 0 을 넘지 않는 수준에 있습니다.4%는 우주가 초구처럼 구부러져 있다면 반경이 우리에게 관찰 할 수있는 부분보다 적어도~250 배 더 크다는 것을 의미합니다.
뜨겁고 차가운 반점의 magnitudes,뿐만 아니라 그들의 가늠자는,의 곡률을 나타냅니다… 우주. 우리의 역량을 최대한 발휘하여 완벽하게 평평 해 지도록 측정합니다. Baryon acoustic oscillations 와 CMB 는 함께 0.4%의 결합 된 정밀도까지이를 제한하는 최상의 방법을 제공합니다.
스무트 우주론 그룹/LBL
정의한 경우에는 우주의 가장자리로 가장 먼 물체까지 도달하는 경우 우리는 우리의 여행을 시작했는 즉시,그리고 우리의 존재 제한은 단순한 거리의 18 억 광 년 동안 포괄 6%양의 우리의 관찰 가능하다. 는 경우에 당신은 그것을 정의로 제한할 수 있습을 관찰하는 신호에서는 우리가 볼 수 있고 누가 우리를 볼 수있다—가장자리에게 간 46.1billion light-years. 하지만 경우에 당신은 그것을 정의 등의 제한 다른 방법으로는 관찰할 수 없는 우주의 유일한 제한은 우리는 그것의 적어도 11,500 억 광 년 동안에서 크기,그것은 수도 큽니다.이것이 반드시 우주가 무한하다는 것을 의미하지는 않습니다. 그것은 평평하고 여전히 원환 체로 수학적으로 알려진 도넛 형 모양으로,그 자체로 다시 곡선 수 있습니다. 로 큰 및 광대로 관찰할 수있는 우주,그것은 여전히 유한한된 양의 정보는 우리를 가르 칠 수 있습니다. 그 외에도 궁극적 인 우주 진리는 여전히 우리에게 알려지지 않았습니다.
우주의 hypertorus 모델에서 직선으로 움직이면 원본으로 돌아갑니다… 위치,심지어 uncurved(평면)시공간. 우주는 또한 닫히고 긍정적으로 구부러 질 수 있습니다:하이퍼 스피어처럼.이 작업을 수행 할 수있는 방법이 있습니까?