Google Play badge

universums expansion


När termen "expansion" nämns kommer ökningen i storlek att tänka på. Men i det här fallet är universums expansion annorlunda. Låt oss gräva i och ta reda på mer.

LÄRANDEMÅL

Universums expansion hänvisar till ökningen av avståndet mellan två gravitationsmässigt obundna delar av universum som kan observeras med tiden . Denna process är en inneboende expansion där det sker en förändring i rummets skala. Universum expanderar inte till någonting och det kräver inte utrymme för att existera utanför det. I allmänhet rör sig inte rymden och föremål i rymden. Metriken som styr rumtidens geometri och storlek är den som ändras i skala. Trots att föremål och ljus i rymdtiden inte kan färdas i hastigheter som är snabbare än ljuset, är själva metriken inte begränsad av denna begränsning. Det verkar för en observatör som om rymden expanderar och alla förutom de närmaste galaxerna drar sig tillbaka i fjärran.

Under inflationstiden, som var cirka 10 -32 sekunder efter Big Bang , skedde en plötslig expansion av universum. Universums volym ökade med en faktor på cirka 10 78 (avståndsexpansion med en faktor på cirka 10 26 i alla de tre dimensionerna). En långsammare och gradvis expansion av rymden fortsatte senare, fram till 9,8 miljarder år efter Big Bang då den gradvis började expandera snabbare. Det expanderar fortfarande fram till idag.

Den metriska expansionen av rymden är helt annorlunda än de explosioner och expansioner som ses i det dagliga livet. Det verkar vara en egenskap hos hela universum snarare än ett fenomen som bara gäller en del av universum. Det kan bättre observeras från "utanför" universum.

Metrisk expansion är ett viktigt inslag i Big Bang-kosmologin. Denna modell är dock endast giltig på stora skalor (skala av galaxhopar och högre), eftersom gravitationsattraktion förenar materia tillräckligt starkt för att vid denna tidpunkt inte kan observeras metrisk expansion i en mindre skala.

Fysiker har bevisat förekomsten av mörk energi som uppträder som en kosmologisk konstant i de enklaste gravitationsmodellerna, som ett sätt att förklara accelerationen.

METRIK OCH KOMMANDE KOORDINATER

För att förstå universums metriska expansion är det viktigt att diskutera vad en metrisk expansion är och hur metrisk expansion fungerar.

Ett mått hänvisar till ett begrepp om avstånd . Den anger i matematiska termer hur avstånden mellan två punkter som ligger nära i rymden mäts, i termer av koordinatsystemet. Koordinatsystem används för att lokalisera punkter i rymden genom att tilldela vissa positioner på ett rutnät som kallas koordinaterna till varje punkt. Xy-grafer och latitud och longitud är vanliga exempel på koordinater. Ett mått är en formel som beskriver hur ett tal som kallas "avstånd" ska mätas mellan två punkter. Den metriska expansionen av rymden beskrivs med hjälp av metriska tensorers matematik. Koordinatsystemet som används är känt som commoving coordinates . Detta är en typ av koordinatsystem som tar hänsyn till både tid och rum och ljusets hastighet.

Download Primer to continue