هنگامی که اصطلاح "بسط" ذکر می شود، افزایش اندازه به ذهن ما خطور می کند. با این حال، در این مورد، انبساط جهان متفاوت است. بیایید حفاری کنیم و بیشتر بدانیم.
اهداف یادگیری
انبساط جهان به افزایش فاصله بین هر دو بخش غیرقابل گرانشی جهان اشاره دارد که با گذشت زمان قابل مشاهده است. این فرآیند یک انبساط ذاتی است که به موجب آن تغییری در مقیاس فضا وجود دارد. جهان به هیچ چیز منبسط نمی شود و برای وجود خارج از آن نیازی به فضا ندارد. به طور کلی فضا و اجسام در فضا حرکت نمی کنند. متریکی که بر هندسه و اندازه فضازمان حاکم است، معیاری است که در مقیاس تغییر می کند. علیرغم اینکه اشیاء و نور در فضازمان نمی توانند با سرعتی بیشتر از نور حرکت کنند، خود متریک با این محدودیت محدود نمی شود. به نظر یک ناظر به نظر می رسد که گویی فضا در حال گسترش است و همه به غیر از نزدیکترین کهکشان ها در حال عقب نشینی به دوردست هستند.
در طول دوره تورمی که حدود 10 تا 32 ثانیه پس از انفجار بزرگ بود، انبساط ناگهانی جهان رخ داد. حجم جهان تقریباً 10 78 افزایش یافته است (انبساط فاصله با ضریب 10 26 در هر سه بعد). انبساط آهسته‌تر و تدریجی فضا بعداً ادامه یافت، تا 9.8 میلیارد سال پس از انفجار بزرگ که به تدریج شروع به گسترش سریع‌تر کرد. تا به امروز همچنان در حال گسترش است.
انبساط متریک فضا با انفجارها و انبساط هایی که در زندگی روزمره دیده می شود کاملاً متفاوت است. به نظر می رسد که این یک ویژگی کل جهان است نه پدیده ای که فقط در یک بخش از جهان اعمال می شود. از «خارج» کیهان بهتر می توان آن را مشاهده کرد.
انبساط متریک یکی از ویژگی های اصلی کیهان شناسی بیگ بنگ است. با این حال، این مدل فقط در مقیاس‌های بزرگ (مقیاس خوشه‌های کهکشانی و بالاتر) معتبر است، زیرا جاذبه گرانشی ماده را به‌قدری قوی به هم می‌پیوندد که در این زمان، انبساط متریک را نمی‌توان در مقیاس کوچک‌تر مشاهده کرد.
فیزیکدانان وجود انرژی تاریک را که به عنوان یک ثابت کیهانی در ساده ترین مدل های گرانشی ظاهر می شود، به عنوان راهی برای توضیح شتاب اثبات کرده اند.
معیارها و مختصات حرکتی
برای درک انبساط متریک جهان، مهم است که بحث کنیم متریک چیست و چگونه انبساط متریک کار می کند.
متریک به مفهوم فاصله اشاره دارد. روشی را که در آن فاصله بین دو نقطه نزدیک در فضا اندازه گیری می شود، بر حسب سیستم مختصات، بیان می کند. سیستم های مختصات برای مکان یابی نقاط در فضا با اختصاص موقعیت های خاصی در شبکه ای به نام مختصات به هر نقطه استفاده می شود. نمودارهای Xy و طول و عرض جغرافیایی نمونه‌های رایج مختصات هستند. متریک فرمولی است که چگونگی اندازه گیری عددی به نام "فاصله" را بین دو نقطه توصیف می کند. انبساط متریک فضا با استفاده از ریاضیات تانسورهای متریک توصیف می شود. سیستم مختصاتی که استفاده می شود به نام مختصات حرکتی شناخته می شود. این یک نوع سیستم مختصات است که هم زمان و مکان و هم سرعت نور را در نظر می گیرد.
