Kategoria: Kosmos
Publikowano: September 17, 2013
Zgodnie ze wszystkimi obecnymi obserwacjami, nie ma centrum wszechświata. Aby istniał punkt centralny, musiałby on być w jakiś sposób szczególny w stosunku do wszechświata jako całości. Zastanówmy się nad wszystkimi różnymi rodzajami efektów, które mogłyby stworzyć centrum.
Po pierwsze, jeśli obiekt się obraca, można określić środek obrotu. Środek obrotu to jedno miejsce na obracającym się obiekcie, które jest nieruchome. Dla Ziemi, centrum obrotu jest oś łącząca biegun północny i południowy. Dla koszykarza obracającego piłkę do koszykówki na palcu, środkiem obrotu jest punkt, w którym piłka dotyka jego palca. Dla koła na osi środkiem obrotu jest środek osi. Obserwacje wszechświata nie wykazały żadnej rotacji we wszechświecie jako całości. Bez rotacji, nie ma centrum rotacji.
Następnie, można zdefiniować środek masy. Jeśli obiekt jest skończona, środek masy jest po prostu punkt, który, na średnio, ma równą ilość masy otaczającej go we wszystkich kierunkach. Sytuacja staje się bardziej skomplikowana dla nieskończonego obiektu. Jeśli obiekt jest nieskończony i jednorodny, po prostu nie można zdefiniować środka masy, ponieważ wszystkie punkty są identyczne. Z drugiej strony, jeśli obiekt jest nieskończony, ale niejednorodny (na przykład ma jeden węzeł o dużej gęstości w jednym punkcie), można zdefiniować środek masy całego obiektu jako środek masy niejednorodności. Na przykład, rozważmy chmurę na niebie. Niektóre rodzaje chmur nie mają dobrze zdefiniowanej granicy, ale zamiast tego rozciągają się we wszystkich kierunkach, stając się coraz cieńsze i cieńsze. Nawet jeśli chmura rozciąga się efektywnie do nieskończoności, obszar o dużej gęstości istnieje w ograniczonej objętości, więc można znaleźć środek masy poprzez procedurę ograniczającą. Obserwacje wskazują obecnie, że wszechświat ma nieskończone rozmiary. Chociaż planety i gwiazdy reprezentują niejednorodności w strukturze czasoprzestrzeni, to w skali uniwersalnej takie jednorodności są losowo rozproszone. Przeciętnie więc wszechświat jest jednolity. Będąc nieskończonym i jednorodnym, nie ma sposobu, aby zdefiniować środek masy dla wszechświata.
Inną możliwością jest środek ładunku. Podobnie jak w przypadku środka masy, byłby to punkt w obiekcie, w którym ilość ładunku elektrycznego jest średnio taka sama we wszystkich kierunkach wokół niego. Środek ładunku dla jednolicie naładowanej kuli byłby po prostu środkiem kuli. Podobnie jak w przypadku rozkładu masy, rozkład ładunku we wszechświecie jest nieskończony i równomierny, tak że nie ma centrum ładunku.
Następnie, może być centrum krzywizny. Jak miska do sałatki, może być centralny punkt do wszechświata, od którego wszystkie inne punkty zakrzywiają się z dala. Ale obecne obserwacje wykazały, że wszechświat jest płaski i wcale nie zakrzywiony.
Jeszcze inną możliwością jest centrum ekspansji. Jeśli przykręcisz gumową płachtę do ziemi, a potem ludzie będą ciągnąć na wszystkie strony, miejsce, w którym płachta jest przykręcona stanie się centrum ekspansji. Centrum ekspansji to punkt w przestrzeni, od którego oddalają się wszystkie inne punkty. Bogactwo obserwacji astronomicznych ujawniło, że wszechświat rzeczywiście się rozszerza. Obserwacje te są podstawą koncepcji, według której Wielki Wybuch dał początek wszechświatowi. Ponieważ wszechświat się rozszerza, jeśli cofniesz się w czasie, musiał istnieć czas, kiedy wszechświat był zagęszczony w jednym punkcie. Skoro wszechświat się rozszerza, mo „na by pomyśleć, „e istnieje centrum ekspansji. Jednak obserwacje wykazały, że tak nie jest. Wszechświat rozszerza się jednakowo we wszystkich kierunkach. Wszystkie punkty w przestrzeni oddalają się jednakowo od wszystkich innych punktów w tym samym czasie. Może to być trudne do zobrazowania, ale kluczowym pojęciem jest to, że obiekty we wszechświecie tak naprawdę nie odlatują od siebie w skali uniwersalnej. Zamiast tego obiekty te są względnie stałe w przestrzeni, a sama przestrzeń rozszerza się. Mo „na pokusić się o stwierdzenie, „e miejsce Wielkiego Wybuchu jest centrum wszechświata. Ale ponieważ sama przestrzeń została stworzona przez Wielki Wybuch, miejsce Wielkiego Wybuchu było wszędzie we wszechświecie, a nie w jednym punkcie. Głównym efektem Wielkiego Wybuchu był błysk światła znany jako Kosmiczne Promieniowanie Tła. Gdyby Wielki Wybuch wydarzył się w jednym miejscu w przestrzeni, widzielibyśmy tylko ten błysk światła pochodzący z jednego punktu na niebie (możemy zobaczyć błysk, który wydarzył się tak dawno temu, ponieważ światło potrzebuje czasu na przebycie przestrzeni, a uniwersalna skala jest tak duża). Zamiast tego, widzimy błysk jako pochodzący w równym stopniu ze wszystkich punktów w przestrzeni. Co więcej, po uwzględnieniu ruchu Ziemi, błysk światła jest średnio jednakowo silny we wszystkich kierunkach. To wskazuje, że nie ma centrum ekspansji.
Innym sposobem na zdefiniowanie centrum byłoby zidentyfikowanie jakiegoś obiektu lub cechy, która istnieje tylko w jednym miejscu, np. supermasywnej czarnej dziury lub superdużej mgławicy. Ale obserwacje wskazują, że wszystkie rodzaje obiektów są losowo rozmieszczone we wszechświecie.
Niezależnie od tego, jak próbujemy je zdefiniować i zidentyfikować, wszechświat po prostu nie ma centrum. Wszechświat jest nieskończony i nieobrotowy. Uśredniając w skali uniwersalnej, wszechświat jest jednorodny.
Tematy: Wielki Wybuch, astronomia, czarna dziura, centrum wszechświata, kosmiczne promieniowanie tła, rotacja, wszechświat