Astronomie

Dans un univers fini, que se passe-t-il lorsque la lumière atteint la frontière ?

Dans un univers fini, que se passe-t-il lorsque la lumière atteint la frontière ?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Si un univers est fini et ne s'étend pas à une vitesse égale ou supérieure à c, que se passe-t-il lorsque la lumière ou une autre forme de rayonnement électromagnétique voyageant atteint la frontière ?


C'est l'une des questions les plus essentielles de la cosmologie. La première expérience gedanken probablement. Si l'univers était fini, qu'est-ce qui pourrait être à la frontière ? S'il y avait une sorte de mur, qu'y aurait-il de l'autre côté ? L'espace peut-il juste s'arrêter ? Qu'est-ce qui empêcherait quelqu'un d'aller au-delà de la fin ? Si vous étendez votre bras au-delà de la fin, votre bras cesse-t-il d'exister ? C'est parce que nous ne pouvons pas fournir de réponses logiquement cohérentes à ces questions que nous acceptons qu'il n'y a que deux possibilités pour les frontières de l'univers : 1) l'univers est infini et n'a pas de frontières ou 2) l'univers est fini, mais se courbe autour et se referme sur elle-même comme la surface d'une sphère et n'a pas de frontières. C'est-à-dire qu'il n'y a pas de frontières. L'alternative 2 oblige alors à considérer qu'il y a au moins une dimension de plus dans l'espace que la 3 connue.


Un concept important qui n'a pas encore été mentionné est le "principe cosmologique". C'est l'idée simplificatrice clé pour nos modèles cosmologiques, elle dit que l'univers est le même partout sur les plus grandes échelles à un âge donné, donc des astronomes extraterrestres à 50 milliards d'années-lumière de nous qui concluent également que l'univers a 13,8 milliards d'années seront observant à peu près toutes les mêmes choses que nous. Ce principe n'est pas prouvé par les données, mais les données y sont cohérentes, notamment la loi de Hubble et l'homogénéité du fond diffus cosmologique. Il nous permet de comprendre le passé de notre propre partie de l'univers en voyant le passé de parties éloignées (une contrainte avec laquelle nous sommes coincés compte tenu de la vitesse de la lumière).

C'est pourquoi un modèle d'univers de taille finie doit se replier sur lui-même - rien d'autre ne satisferait le principe cosmologique. Cela ne signifie pas que le principe est vrai, cela signifie que nous n'allons pas nous en séparer à moins d'y être obligé.


Existe-t-il une frontière présente pour notre univers ?

Corrigez-moi si je me trompe, mais ne pourriez-vous pas avoir un univers illimité qui a une limite, semblable à un ballon (a une limite, mais si vous allez tout droit, vous vous retrouverez simplement au point de départ) ?

Je ne suis pas sûr des différents modèles, mais je pensais avoir vu cela mentionné quelque part sur PF.

Corrigez-moi si je me trompe, mais ne pourriez-vous pas avoir un univers illimité qui a une limite, semblable à un ballon (a une limite, mais si vous allez tout droit, vous vous retrouverez simplement au point de départ) ?

Je ne suis pas sûr des différents modèles, mais je pensais avoir vu cela mentionné quelque part sur PF.

Oh ! Vous avez tout à fait raison. Je me suis complètement espacé là-dessus.

En guise de suivi, serait-il possible que la courbure de l'espace-temps à la frontière apparaisse sans limites comme la surface d'un ballon, ou cela serait-il toujours considéré comme un système délimité ?

Excusez-moi, je n'arrive pas à suivre votre question. Je pense qu'il y a encore une certaine confusion, et ce n'est pas inattendu, compte tenu de la nomenclature.

Bounded signifie fondamentalement la même chose que "finite". Illimité est alors infini. Comme dans, nous ne savons pas si l'univers est limité ou non = nous ne savons pas s'il est fini ou infini.
Limite signifie la même chose que "edge". Par exemple, l'univers observable est délimité a une frontière = il a un bord (au-delà duquel nous ne pouvons pas voir), mais l'Univers dans son ensemble n'en a pas.

Peut-être devrions-nous nous en tenir à "in/fini" et "edge" car ils sont moins enclins à se confondre.

Pourriez-vous essayer de reformuler votre question en utilisant ces termes ?

(attention, tout cela parle d'espace, pas d'espace-temps)

Excusez-moi, je ne peux pas tout à fait suivre votre question. Je pense qu'il y a encore une certaine confusion, et ce n'est pas inattendu, compte tenu de la nomenclature.

Bounded signifie fondamentalement la même chose que "finite". Illimité est alors infini. Comme dans, nous ne savons pas si l'univers est limité ou non = nous ne savons pas s'il est fini ou infini.
Limite signifie la même chose que "edge". Par exemple, l'univers observable est délimité = il a un avantage (au-delà duquel nous ne pouvons pas le voir), mais pas l'univers dans son ensemble.

Peut-être devrions-nous nous en tenir à "in/fini" et "edge" car ils sont moins enclins à se confondre.


Qu'arrive-t-il aux ondes électromagnétiques en dehors de l'univers ?

Il n'y a pas d'extérieur à l'Univers et il n'y a pas de bord. On ne sait pas non plus si l'univers est fini ou infini.

Voir le sous-forum FAQ sur cette page près du haut.

Ou lisez cette FAQ pour plus de détails.

plusieurs J'ai déjà posté le sous-forum FAQ et la FAQ de Ned wrights.

voici une analogie de ballon utile

ce site décrit vaguement quelques formes finies sans bord.

ce fil en cours contient également des tonnes de descriptions et d'informations sur le bord et la forme

Gardez également à l'esprit que la forme de ce qu'on appelle l'univers Observable est finie et sphérique. L'univers observable est simplement défini comme le plus éloigné que nous puissions mesurer. En raison de la vitesse de la lumière et de l'expansion.

l'astrophysique est compliquée pour le lecteur occasionnel (comme moi) car il existe généralement plusieurs théories différentes illustrant un seul concept, par exemple la forme de l'univers local ou la forme de l'univers entier. pour faciliter la communication, de nombreuses théories sont réduites à des initiales ou à un nom d'étiquette. cela complique beaucoup les choses pour le lecteur occasionnel.

Continue de lire. Il m'a fallu une semaine et demie pour lire cet article la première fois que je l'ai lu. J'avais 40 pages de notes que j'ai consultées pour parcourir cette page

l'astrophysique est compliquée pour le lecteur occasionnel (comme moi) car il existe généralement plusieurs théories différentes illustrant un seul concept, par exemple la forme de l'univers local ou la forme de l'univers entier. pour faciliter la communication, de nombreuses théories sont réduites à des initiales ou à un nom d'étiquette. cela complique beaucoup les choses pour le lecteur occasionnel.

Continue de lire. Il m'a fallu une semaine et demie pour lire cet article la première fois que je l'ai lu. J'avais 40 pages de notes que j'ai consultées pour parcourir cette page

Oui bien sûr. J'aurais dû réfléchir davantage au choix de mon exemple.

Edit - peut-être que mon propos était de lire l'astrophysique, vous devez avoir un vaste fondement de connaissances. comment je suis arrivé ici, c'est que je lisais la physique quantique. lisez comment le vide quantique était lié à la constante cosmologique. Ainsi est venu chercher autour du forum. Endroit intéressant

Un problème majeur en suspens est que la plupart des théories quantiques des champs prédisent une valeur énorme pour le vide quantique. Une hypothèse courante est que le vide quantique est équivalent à la constante cosmologique. Bien qu'aucune théorie n'existe pour soutenir cette hypothèse, des arguments peuvent être avancés en sa faveur.

De tels arguments sont généralement basés sur une analyse dimensionnelle et une théorie de champ efficace. Si l'univers est décrit par une théorie des champs quantique locale efficace jusqu'à l'échelle de Planck, alors on s'attendrait à une constante cosmologique de l'ordre de M_< m pl>^4. Comme indiqué ci-dessus, la constante cosmologique mesurée est inférieure à celle-ci d'un facteur de 10 à 120. Cet écart a été appelé « la pire prédiction théorique de l'histoire de la physique ! »

Certaines théories supersymétriques nécessitent une constante cosmologique exactement nulle, ce qui complique encore les choses. C'est le problème de la constante cosmologique, le pire problème de mise au point en physique : il n'existe aucun moyen naturel connu de dériver la minuscule constante cosmologique utilisée en cosmologie à partir de la physique des particules. La Gravité Quantique Structurelle est une approche de la Gravité Quantique qui prédit les équations de champ d'Einstein avec la constante cosmologique comme limite classique de l'action de la Gravité Quantique Structurelle.


Il est impossible de savoir si l'univers est fini ou infini car nous ne pourrons jamais tout voir. Notez que genneth dit "et pour simplifier l'univers est infini", et c'est vraiment le point clé. Cela rend la physique plus simple si l'univers est infini, nous avons donc tendance à supposer qu'il l'est.

Mais vous devez considérer ce que vous entendez par "infini". Cela n'a pas de sens de dire que l'univers a un avantage, car vous devez alors vous demander ce qui se passe si vous montez au bord puis faites un pas de plus. Cela signifie que la seule alternative au fait que l'univers soit infini est qu'il se replie sur lui-même comme une sphère, vous pouvez donc marcher éternellement sans atteindre un bord, mais vous finirez par revenir à votre point de départ.

Nous ne pensons pas que l'univers soit comme une sphère car pour cet espace-temps devrait avoir une courbure positive, et les expériences à ce jour montrent que l'espace est plat (à l'erreur expérimentale près). Cependant, l'espace-temps pourrait être courbé positivement mais avec une si petite courbure que nous ne pouvons pas le détecter. Alternativement, l'espace-temps pourrait être plat mais avoir une topologie globale complexe comme un tore. L'échelle de quelque chose comme ça devrait être plus grande que l'univers observable, sinon nous en aurions vu des signes.

Soit dit en passant, si l'univers est infini maintenant, il a toujours été infini, même au Big Bang. C'est pourquoi vous entendrez souvent dire que le Big Bang n'était pas un point, c'était quelque chose qui s'est passé partout.

Je viens de réaliser que vous avez également posé la question sur le temps commençant au Big Bang. Dans la réponse à cette question, j'ai expliqué comment vous utilisez la métrique pour calculer une géodésique, avec pour résultat que vous ne pouvez pas remonter dans le temps avant le Big Bang. Vous pouvez également utiliser la métrique pour calculer une ligne dans l'espace à une valeur de temps fixe (une géodésique semblable à l'espace). Notre univers semble être bien décrit par la métrique FLRW avec $Omega$ = 1 que j'ai mentionné dans l'autre question, et si vous utilisez cette métrique pour calculer votre ligne, vous constatez qu'elle continue pour toujours, c'est-à-dire que l'univers est infini.

Mais alors personne ne sait avec certitude si la métrique FLRW avec $Omega$ = 1 est la bonne pour décrire notre univers. C'est certainement le plus simple.


Réponses et réponses

Si vous modélisez l'univers comme la surface d'une sphère, alors c'est un univers fini mais qui n'a pas de frontière. Ainsi, il est parfaitement logique d'avoir un univers fini mais qui n'a pas de "bord".

Lisez Comment l'univers a obtenu ses spots par Janna Levin, puis allez à nouveau lire le site Web du didacticiel de cosmologie de Ned Wright. Je vous jure que vous aurez du mal à croire que l'univers peut être sans fin. C'est marrant comme ça se passe. Le livre de Janna est fin et facile. Il n'y a pas de maths à l'université, pas de pain aux raisins et pas de ballons. Au lieu de cela, ce sont toutes les différentes possibilités et comment interpréter le CMB et ce genre de chose.

Un univers sans fin a ses problèmes. Il lui faut une masse infinie au moment du Big Bang. Cela signifie des galaxies infinies et des mondes infinis. Il doit donc y en avoir un comme le nôtre, en fait des mondes infinis comme le nôtre. Même ainsi, je préfère aussi un univers infini. Mais ce n'est rien de plus qu'une préférence.

Le problème avec l'analogie du "ballon" est que, bien que cela puisse avoir un sens en 2 dimensions, nous vivons en 3 dimensions. et il n'y a pas d'analogie 3D, c'est pourquoi cela n'a aucun sens.

Un univers fini sans frontière/bord est difficile (voire impossible) à imaginer ou à envisager. ce qui rend également difficile à croire.

C'est l'un de ces sujets que la communauté cosmologique déclare continuellement comme un "fait" alors qu'il n'y a aucun moyen de le vérifier en tant que tel. il n'y en aura jamais non plus.

D'après ce que j'entends de la théorie acceptée par la plupart des physiciens théoriques et cosmologistes modernes aujourd'hui, c'est le fait que notre univers est l'un des nombreux dans un soi-disant "paysage cosmique". En d'autres termes, nous pouvons dire que notre univers actuel est en constante expansion partout tout le temps à cause de la constante cosmologique et de la création d'énergie noire.

Cependant, la théorie la plus forte aujourd'hui est que notre univers (et toutes ses lois physiques) est originaire d'un autre univers en expansion plus grand que nous ne pouvons pas encore voir à cause de son énormité. Cet univers, à son tour, est né d'un univers encore plus grand qui s'étendait rapidement il y a 30 milliards d'années-lumière. etc. etc. Donc, comme nous le savons, il y a plusieurs "mégavers" qui étaient ici et qui s'étendaient avant que notre univers ne le soit, et qui continueront à développer plus d'univers chacun avec leur propre "Big Bang" qui grandira et s'étendra à partir de notre univers tel que nous le connaissons .

C'est ce qu'on appelle la théorie de " l'univers de poche " ou un type de théorie " d'un " univers né dans un autre univers ".

Remarque : chacun de ces univers qui ont précédé le nôtre ou qui devrait être créé à partir du nôtre aura des lois et des propriétés physiques différentes de celles de notre univers (c'est-à-dire des constantes cosmologiques différentes, des forces différentes pour chacune des quatre forces fondamentales, peut-être plus ou moins que quatre forces fondamentales, etc.)

Fondamentalement, chaque univers créé à partir d'autres univers aura de la variété. La théorie des cordes explique tout ce qui se passe que j'ai entendu.

Faut être plus clair. Il y avait une union temporaire de deux idées ---- le paysage des cordes (maintenant démodé chez les théoriciens des cordes) et le multivers résultant du scénario d'inflation éternelle.

Votre mot "le plus" est probablement inexact. Les théoriciens des cordes sont une minorité de physiciens théoriciens. Le groupe du paysage était une minorité dans une minorité.
La réunion annuelle de cette année (Strings 2008) n'a pas de discussions sur le paysage prévues.
La mode du paysage était principalement 2003-2007. À ce qui était probablement le plus haut, en 2005, ils ont organisé un sondage informel lors de la réunion annuelle (Strings 2005) et les théoriciens des cordes de la base ont voté CONTRE la pensée du paysage par environ 3 à 1. Steve Shenker, qui dirigeait la discussion panel + public et qui a posé la question a été entendu dire « sacré shît » lorsqu'il a vu les mains levées dans l'auditorium. Cela a surpris un certain nombre d'éminents chefs de file qui, à l'époque, faisaient la promotion d'idées paysagères.

Encore une fois, parmi les cosmologistes, seule une petite minorité étudie les scénarios d'inflation. Il serait exagéré de dire que le multivers de l'inflation éternelle est "accepté" par tout sauf une petite minorité. Le business des univers à bulles ou des univers de poche est principalement la spéculation de quelques-uns. Pour les cosmologistes ordinaires qui travaillent, un univers avec un seul épisode d'inflation au début leur suffit à étudier et à s'en préoccuper.

Ainsi, lorsque vous regardez les articles de recherche sur la cosmologie publiés dans les revues professionnelles, vous ne voyez pas grand-chose sur le multivers ou l'inflation éternelle --- vous voyez des recherches sur les modèles de notre univers.

Il ne faut pas confondre les idées de paysage avec le fait que l'univers du modèle standard s'étend au-delà de ce qui est directement observable. Ce dernier est normal. Ce n'est qu'une partie de l'image consensuelle de l'univers avec laquelle les cosmologistes travaillent. La partie observable est une petite partie de l'ensemble. Le tout peut être un volume spatial fini, ou infini ---- ils travaillent encore à déterminer lequel.

Aucune raison de supposer que les lois et conditions physiques sont différentes dans la partie que nous ne pouvons pas voir de ce qu'elles sont ici dans la partie que nous pouvons voir. Aucune raison de spéculer sur un paysage simplement parce que la partie observable n'est pas tout.

Fondamentalement, il y avait un bourdonnement à propos du paysage cosmique et il semble maintenant que cela pourrait se calmer. Un signe étant que cela semble être moins à la mode maintenant avec les théoriciens des cordes --- comme je l'ai dit, le programme de la conférence annuelle principale Strings 2008 à l'heure actuelle n'a pas de discussions de paysage prévues. Si les gens de la chaîne cessent d'en faire la promotion, l'ensemble aura probablement une crevaison. (juste ma supposition)


Où est le bord de l'univers?

Pour autant que nous puissions le dire, il n'y a pas de bord à l'univers. L'espace s'étend à l'infini dans toutes les directions. De plus, les galaxies remplissent tout l'espace dans tout l'univers infini. Cette conclusion est atteinte en combinant logiquement deux observations.

Premièrement, la partie de l'univers que nous pouvons voir est uniforme et plate à l'échelle cosmique. L'uniformité de l'univers signifie que les groupes de galaxies sont répartis plus ou moins uniformément à l'échelle cosmique. La planéité de l'univers signifie que la géométrie de l'espace-temps n'est ni courbée ni déformée à l'échelle cosmique. Cela signifie que l'univers ne s'enroule pas et ne se connecte pas à lui-même comme la surface d'une sphère, ce qui conduirait à un univers fini. La planéité de l'univers est en fait le résultat de l'uniformité de l'univers, car des collections concentrées de masse provoquent une courbure de l'espace-temps. Les lunes, les planètes, les étoiles et les galaxies sont des exemples de collections concentrées de masse et, par conséquent, elles déforment effectivement l'espace-temps dans la zone qui les entoure. Cependant, ces objets sont si petits par rapport à l'échelle cosmique, que les déformations spatio-temporelles qu'ils provoquent sont négligeables à l'échelle cosmique. Si vous faites la moyenne de toutes les lunes, planètes, étoiles et galaxies de l'univers afin d'obtenir une expression à grande échelle de la distribution de masse de l'univers, vous trouvez qu'elle est constante.

La deuxième observation est que notre coin de l'univers n'est pas spécial ou différent. Puisque la partie de l'univers que nous pouvons voir est plate et uniforme, et que notre coin de l'univers n'est pas spécial, toutes les parties de l'univers doivent être plates et uniformes. La seule façon pour l'univers d'être plat et uniforme littéralement partout est que l'univers soit infini et n'ait pas d'avantage. Cette conclusion est difficile à comprendre pour nos esprits humains chétifs, mais c'est la conclusion la plus logique compte tenu des observations scientifiques. Si vous pilotiez un vaisseau spatial en ligne droite à travers l'espace pour toujours, vous n'atteindriez jamais un mur, une frontière, un bord ou même une région de l'univers sans groupes de galaxies.

Mais comment l'univers peut-il n'avoir aucun avantage s'il a été créé lors du Big Bang ? Si l'univers a commencé avec une taille finie, ne devrait-il pas encore être fini ? La réponse est que l'univers a fait ne pas commencer comme de taille finie. Le Big Bang n'était pas comme une bombe sur une table qui explose et se dilate pour remplir une pièce de débris. Le Big Bang ne s'est pas produit à un moment donné dans l'univers. Cela s'est produit partout dans l'univers à la fois. Pour cette raison, les vestiges du Big Bang, le rayonnement de fond diffus cosmologique, existent partout dans l'espace. Même aujourd'hui, nous pouvons regarder n'importe quel coin de l'univers et voir le rayonnement de fond de micro-ondes cosmique. L'expansion explosive de l'univers n'était pas le cas d'un objet physique s'étendant dans l'espace. Il s'agissait plutôt d'un cas d'expansion de l'espace lui-même. L'univers a commencé comme un objet infiniment grand et est devenu un objet infiniment grand encore plus. Bien qu'il soit difficile pour les humains de comprendre l'infini, c'est un concept mathématique et scientifique parfaitement valide. En effet, c'est un concept parfaitement raisonnable en science pour une entité de taille infinie d'augmenter en taille.

Notez que les humains ne peuvent voir qu'une partie de l'univers entier. Nous appelons cette partie "l'univers observable". Étant donné que la lumière se déplace à une vitesse finie, il faut un certain temps à la lumière pour parcourir une distance spécifique. De nombreux points de l'univers sont simplement si éloignés que la lumière provenant de ces points n'a pas encore eu assez de temps depuis le début de l'univers pour atteindre la terre. Et comme la lumière voyage à la vitesse la plus rapide possible, cela signifie qu'aucun type d'information ou de signal n'a eu le temps d'atteindre la terre depuis ces points éloignés. De tels emplacements sont actuellement fondamentalement en dehors de notre sphère d'observation, c'est-à-dire en dehors de notre univers observable. Chaque endroit dans l'univers a sa propre sphère d'observation au-delà de laquelle il ne peut pas voir. Puisque notre univers observable n'est pas infini, il a un avantage. Cela ne veut pas dire qu'il y a un mur d'énergie ou un gouffre géant au bord de notre univers observable. Le bord marque simplement la ligne de démarcation entre les emplacements que les terriens peuvent actuellement voir et les emplacements que nous ne pouvons actuellement pas voir. Et bien que notre univers observable ait un avantage, l'univers dans son ensemble est infini et n'a aucun avantage.

Au fur et à mesure que le temps passe, de plus en plus de points dans l'espace ont eu le temps pour que leur lumière nous atteigne. Par conséquent, notre univers observable augmente constamment en taille. Vous pouvez donc penser qu'après une éternité de temps, l'univers entier sera observable par les humains. Il y a cependant une complication qui empêche cela. L'univers lui-même est toujours en expansion. Bien que l'expansion actuelle de l'univers ne soit pas aussi rapide que pendant le Big Bang, elle est tout aussi réelle et importante. En raison de l'expansion de l'univers, tous les groupes de galaxies s'éloignent continuellement les uns des autres. De nombreuses galaxies sont si éloignées de la terre que l'expansion de l'univers les fait s'éloigner de la terre à une vitesse plus rapide que la lumière. Alors que la relativité restreinte empêche deux objets locaux de voyager plus vite que la vitesse de la lumière l'un par rapport à l'autre, elle n'empêche pas deux objets distants de s'éloigner l'un de l'autre plus vite que la vitesse de la lumière en raison de l'expansion de l'univers. Étant donné que ces galaxies lointaines s'éloignent de la Terre à une vitesse plus rapide que la lumière, la lumière de ces galaxies ne nous atteindra jamais, peu importe combien de temps nous attendons. Par conséquent, ces galaxies seront toujours en dehors de notre univers observable. Une autre façon de dire cela est que bien que la taille de l'univers observable augmente, la taille de l'univers réel augmente également. Le bord de l'univers observable ne peut pas suivre l'expansion de l'univers, de sorte que de nombreuses galaxies sont éternellement au-delà de notre observation. Malgré cette limitation des capacités d'observation, l'univers lui-même n'a toujours pas d'avantage.


Si l'univers avait une frontière définie, à quoi ressemblerait-il, que verrions-nous ?

Juste un petit rappel que r/AskScience vise à fournir des réponses approfondies qui sont précises, à jour et sur le sujet. Vous ne devriez répondre aux questions que si vous avez une expertise dans un sujet et pouvez fournir des sources pour votre réponse si on vous le demande. Pour plus de détails, veuillez vous référer à nos directives.

Jusqu'à présent, nous avons dû supprimer environ 30% 50% des commentaires de ce fil. Veuillez vous abstenir de spéculations, de théories personnelles et de commentaires de blagues.

Il est très peu probable que l'univers ait une limite réelle. Nous ne nous attendons pas à rencontrer un mur incassable dans l'espace, ce serait bizarre.

Il y a deux possibilités :

L'univers est fini, mais n'a pas de frontière. L'univers serait en boucle sur lui-même, et lorsque vous voyagez vers un bord, vous vous retrouvez de l'autre côté. C'est l'équivalent 3D d'un monde pac-man, dans lequel lorsque vous traversez la frontière d'un côté, vous êtes de retour de l'autre.

L'univers étant infini est assez ahurissant, mais je ne peux même pas commencer à saisir le concept d'un univers pac-man. Je comprends pac-man, évidemment, mais cela semble tellement étrange et étranger.

Par exemple, si je me tenais au bord de l'univers à l'extrême gauche et que vous vous teniez au bord à l'extrême droite, nous serions simultanément très loin l'un de l'autre et aussi très proches. je pense. ou serions-nous juste proches puisque notre position est relative ?

Comme d'autres le soulignent, l'univers n'a probablement pas de frontière définie, et même si c'était le cas, il est en dehors de l'univers observable. Cependant, cela ne devrait pas nous empêcher d'imaginer à quoi pourrait ressembler une telle frontière.

Du point de vue de la relativité générale, il existe plusieurs façons de concevoir un univers avec une frontière définie. La plus simple est probablement la condition aux limites réfléchissante. Voici une métrique de jouet avec cette propriété :

ds 2 = -Heaviside(x) -1 dt 2 + dx 2 + dy 2 + dz 2

Cette métrique a un potentiel gravitationnel infiniment grand pour x<0 (Heaviside(x) est la fonction d'étape Heaviside, qui est 0 pour x<0 et 1 pour x>0. Je l'utilise ici parce que je suppose que vous voulez un bord dur plutôt qu'un bord flou ), rendant impossible pour quoi que ce soit de le dépasser. Toute la matière et le rayonnement seraient réfléchis, cela ressemblerait donc à un miroir parfait. Voler dedans avec votre vaisseau spatial serait comme voler dans une copie de vous-même venant de la direction opposée.

(Il pourrait être tentant d'utiliser la métrique ds 2 = -dt 2 + Heaviside(x) dx 2 + dy 2 + dz 2 , car cela ressemble à une métrique où la coordonnée x n'a plus de sens pour x<0. travail - c'est juste un changement d'unité extrême pour x<0).

Un comportement plus compliqué est également possible. Par exemple, l'espace pourrait devenir unidimensionnel :

ds 2 = -dt 2 + dx 2 + Heaviside(x)(dy 2 +dz 2 )

ou s'effilocher en une toile de dimensions enroulées, ou autre.

Cependant, tout cela relève du domaine de "l'ingénierie métrique". Je n'écris que ces mesures sans aucune explication sur la façon dont elles surviendraient, ou si elles seraient stables, etc. Je ne suis au courant d'aucune théorie raisonnable qui prédit un bord dur pour l'univers comme celui-ci.

Si l'univers observable a X ans mais qu'il est vraiment infini, cela signifie-t-il qu'il a en fait des années-lumière/longueur infinies ? Je ne suis même pas sûr de demander ce droit

Mec, c'était difficile à lire en tant que personne sans compréhension sur le sujet.

Voir un niveau de pensée aussi élevé me rend vraiment jaloux. Je veux en savoir le plus possible ! (Le collège doit être moins cher..)

Qu'y aurait-il de l'autre côté de ce bord dur, et comment ce bord dur affecterait-il l'expansion métrique de l'espace ?

Si l'univers était un système fermé avec un bord de miroir parfait, alors tout ce qu'il contient finirait-il par chauffer car toute l'énergie rayonnée dégagée par le puits serait réfléchie et réabsorbée par quelque chose d'autre.

Hmm, alors que se passerait-il si vous faisiez voler un vaisseau spatial dans l'une de ces hypothétiques « régions frontalières » où notre physique s'effondre ? Est-ce que tout s'effondre et meurt ou toute notre matière et notre énergie se convertiraient-elles à la nouvelle normalité ?

Si l'univers observable a X ans mais qu'il est vraiment infini, cela signifie-t-il qu'il a en fait des années-lumière/longueur infinies ? Je ne suis même pas sûr de demander ce droit

Certains des phénomènes que nous avons observés et qui défient nos connaissances actuelles en physique pourraient-ils se trouver dans d'autres bulles que nous pouvons observer pour une raison quelconque ?

Le théorème de Borde-Guth-Vilenkin (lien) ne s'applique-t-il pas aussi à l'inflation ?

"Ainsi, les modèles inflationnistes nécessitent une physique autre que l'inflation pour décrire la limite passée de la région de gonflement de l'espace-temps."

Pour commencer, répondre à cette question dans les règles de "AskScience" est pratiquement improbable. La question est de définir une variable environnementale qui est par nature « spéculative ». La réponse tomberait dans la catégorie de la spéculation parce que nous devons définir quelle est la frontière. Nous ne pouvons que spéculer sur ce qu'est la frontière, car nous ne savons pas avec certitude quelle est la frontière. En tant que telle, cette question devrait faire l'objet d'une discussion.

Pour que l'œil humain puisse voir quelque chose, il doit y avoir des particules d'énergie rayonnant à partir de cette limite qui se trouvent à l'intérieur de la plage de visibilité de l'œil humain. Dans le cas contraire, il doit y avoir des particules d'énergie rayonnant qu'un instrument peut détecter et signaler ladite anomalie.

Si la frontière est un vide sans fin, ce n'est vraiment pas une frontière, et la matière ou l'énergie peut la dépasser et revenir. Il s'agit essentiellement d'une limite observée car rien n'existe au-delà de ce point. Tout ce qui part au-delà de ce point n'a aucun moyen de revenir, car il n'y a rien sur quoi agir pour avoir une réaction égale et opposée.

Si la frontière agit comme le contexte d'un trou noir où tout ce qui passe au-delà ne reviendra jamais, alors il n'y a rien pour rayonner de la lumière et rien à partir duquel la lumière rayonnée rebondit. Par conséquent, il apparaîtra comme un vide sans fin, et tout ce qui y passera disparaîtra pour toujours. C'est un cas particulier appliqué du vide sans fin, sauf que la frontière existe réellement dans la nature.

Si la frontière ne permet à rien de passer au-delà, jamais perdue dans un vide sans fin ou une condition de trou noir, alors tout ce qui frappe cette frontière devrait rebondir dessus, parfaitement. En tant que tel, il devrait apparaître comme un miroir parfait. Si cette frontière ne reflète pas parfaitement tout, cela signifie que la matière ou l'énergie peuvent être détruites. Sinon, il s'agit d'un mur qui pourrait être percé et qui n'est donc plus considéré comme une frontière avec l'univers.

Alternativement, si la frontière ne reflète pas parfaitement tout ce qui la frappe, il existe une anomalie inconnue spéciale qui peut créer un mur visible sur un certain spectre où tout ce qui la frappe est converti d'un arrangement de matière ou d'énergie en une autre énergie, et pourtant toute l'énergie et la matière heurtant cette barrière doit être libérée ailleurs le long de la barrière. Dans ces conditions, je n'ai aucune idée de ce à quoi ressemblerait une telle frontière à moins que je ne sache comment l'énergie et la matière en reviennent.

Pour la dernière considération d'une limite possible, je dois donner cet exemple en naviguant à la surface de la Terre. Si je me déplace dans une direction, je n'atteindrai jamais une "extrémité" de la Terre parce que la surface s'enroule autour d'une sphère, mais la surface de cette sphère a une aire finie. En raison de cette zone finie, nous pouvons dessiner la surface comme une carte, en définissant des "limites" où le déplacement au-delà d'une limite vous enveloppe de l'autre côté de la carte, ou fondamentalement, la carte se répète au-delà de cette "limite". Considérez cette limite dans l'univers, vous continueriez à voir l'univers, car l'univers continuerait à l'infini mais aurait un volume d'espace fini qui peut être cartographié et de telles limites imaginaires définies pour l'endroit où la carte se répète.

Une autre note, rien ne peut rayonner au-delà de cette frontière car rien d'autre n'existe au-delà de la frontière, sauf dans le cas où l'espace a un volume fini mais se répète dans toutes les directions.


L'UNIVERS a-t-il une frontière ou une LIMITE EXTÉRIEURE ?

À quoi vous attendriez-vous si vous atteigniez cette limite ?

Je crois que la seule limite à l'univers est dans notre imagination, je pense qu'il est au-delà de nos esprits d'essayer de mettre une limite ou de tracer une frontière.

C'est peut-être un bon endroit pour voir si vous avez des problèmes de contrôle.

Je n'y avais jamais vraiment pensé, mais du haut de ma tête, je suppose que je suis d'accord avec le commentaire du décortiqueur.

Si je pouvais voyager jusqu'à une "limite" au bord de l'univers, que se passerait-il si je franchissais cette limite ? Je cesse d'exister ou je continue. Si je continuais, suis-je vraiment dans un autre univers ou la limite était-elle fausse ? Si je cessais d'exister, je suppose que tout le problème serait sans objet pour moi, hein?

C'est l'une des questions qui se posent parfois lorsque je suis avec ces deux amis à moi, Brian et Ted, et nous nous rendons compte alors que nos têtes sont trop petites et notre cerveau trop lent, pour échantillonner la question " Y a-t-il une limite là-bas ?"

Nous commencerons par penser un peu comme Douglas Adams dans "Le restaurant du bout de l'univers", juste pour réaliser à quel point l'univers doit vraiment être énorme ! I'm always awed at this point, we all are, actually, and see us the way we are. big in our own little universe, but infinetly small in the real one!

It's a small question with a big answer!

According to Big Bang proponents, if the Universe started as a pinprick of supercondensed material which then expanded in all directions from it's origin, then this material is still expanding today, in which case, it should have a boundary!

What do you think about this?

Yeah I agree a boundry seems reasonable but when it gets to it's outtermost limit at that point it's going to start coming back on us, I think that's part of of the bigbangers theory also.

Let's put a twist to this question:

If the "space" within our Universe is mostly vacuous, up to the point of the "boundary," then what is on the "other side" of the boundary?

Is it vacuous also? or is it full of anti-matter?

Let's put a twist to this question:

If the "space" within our Universe is mostly vacuous, up to the point of the "boundary," then what is on the "other side" of the boundary?

Is it vacuous also? or is it full of anti-matter?

I think this is what I was thinking earlier. Even if it's vacuous, it's still a part of the universe so it isn't an edge boundry to my way of thinking - it's just a part of the universe where nothing exists.. .

I think scientifically, the outer limit of the universe is where the first bits to eject from the big bang are now. I also think it mostly takes the form of infrared light.

We've only gotten back to about 25% the age of the universe (75% of the universe's history is unseen and unknown to us). But, one scientist states in an article in space.com that he thinks with new tech, we'll be able to see much farther within a few years.

Time and space were both created at the big bang, so they have no meaning outside the context of the big bang. We can't ask what is on the other side of the edge of the cosmos because the question doesn't have context anymore. We might as well ask, what is on the other side of time?

Yes- there is a limit to the cosmos. When we look into a telescope, we are seeing backward into time. Objects furthest away from us appear in the telescope as they did near the dawn of time. If we COULD look far enough in the sky (in any direction, take your pick) we could see the big bang, except that it predates light.

An easy proof that the cosmos is finite:
If infinite stars existed outward in time and space to infinity, we would be able to see their light, even as the tiniest of pinpricks in the night sky. The night should be a solid mass of light from an infinite number of stars and galaxies shining light toward us from infinite time. The night is NOT a solid mass of light. Therefore, the cosmos is finite.

Oh I see a time discussion coming. If the past is seeing backward, like in a telescope, then lets just turn it around. sorry - couldn't help myself.

Equus, so what your saying is that light does not lose it's energy to disapate into darkness? And your thinking that the earth shines or reflects light so.. better getting to rethinking on that one.. :-)
What about blackholes that suck up the light they do not radiate light, what about dark sides of planets not reflecting light?


Does the UNIVERSE have a boundary or OUTER LIMIT?

can you explain this a little better please. I'm not following it.

In what medium does the balloon float?

That's a good question? If our universe is finite, like the balloon analogy suggests, what is outside our universe? I'd love to hear some physicists ideas on that. Does anyone have Stephen Hawking's email address?

I Googled "what's outside the universe" & read some interesting articles on geek.com and askamathematician.com

Some of the answers were:
1. nothing, our universe is all that there is (even though its finite)
2. Our universe is infinite (in which case there are major flaws with the balloon analogy)
Interesting quote: "If the universe is infinite, it would also contain an infinite amount of matter. In this case, literally every possible arrangement of matter is present an infinite number of times. There are an infinite number of Earths out there, if we look far enough afield, some drastically different from ours, some virtually identical, some literally identical. Actually, there would be an infinite number of every one of the infinite possible Earths. As to what’s outside this universe, well, there’s obviously nothing beyond an infinite border." Mind boggling.
3."then there are the multiverse explanations. These postulate that the universe split off after the Big Bang into everything from bubbles to sheets. Our universe is just one of many, possibly a finite number or possibly infinite. In this conception, what’s “outside” our universe is simply another universe. It could have identical physical laws to our own home, or have completely different ones. Everything from gravity to the strong nuclear force could be different, leading to a reality that could behave differently in fundamental ways"

-But then your question still has relevance what medium fills the space between these universes?

Cosmologists have the best jobs. They get paid to sit around and think about this crazy stuff. It makes me realize how much my job sucks. Sorry for the long reply.


Contenu

As stated in the introduction, there are two aspects to consider:

  1. its local geometry, which predominantly concerns the curvature of the universe, particularly the observable universe, and
  2. its global geometry, which concerns the topology of the universe as a whole.

The observable universe can be thought of as a sphere that extends outwards from any observation point for 46.5 billion light-years, going farther back in time and more redshifted the more distant away one looks. Ideally, one can continue to look back all the way to the Big Bang in practice, however, the farthest away one can look using light and other electromagnetic radiation is the cosmic microwave background (CMB), as anything past that was opaque. Experimental investigations show that the observable universe is very close to isotropic and homogeneous.

If the observable universe encompasses the entire universe, we may be able to determine the structure of the entire universe by observation. However, if the observable universe is smaller than the entire universe, our observations will be limited to only a part of the whole, and we may not be able to determine its global geometry through measurement. From experiments, it is possible to construct different mathematical models of the global geometry of the entire universe, all of which are consistent with current observational data thus it is currently unknown whether the observable universe is identical to the global universe, or is instead many orders of magnitude smaller. The universe may be small in some dimensions and not in others (analogous to the way a cuboid is longer in the dimension of length than it is in the dimensions of width and depth). To test whether a given mathematical model describes the universe accurately, scientists look for the model's novel implications—what are some phenomena in the universe that we have not yet observed, but that must exist if the model is correct—and they devise experiments to test whether those phenomena occur or not. For example, if the universe is a small closed loop, one would expect to see multiple images of an object in the sky, although not necessarily images of the same age.

Cosmologists normally work with a given space-like slice of spacetime called the comoving coordinates, the existence of a preferred set of which is possible and widely accepted in present-day physical cosmology. The section of spacetime that can be observed is the backward light cone (all points within the cosmic light horizon, given time to reach a given observer), while the related term Hubble volume can be used to describe either the past light cone or comoving space up to the surface of last scattering. To speak of "the shape of the universe (at a point in time)" is ontologically naive from the point of view of special relativity alone: due to the relativity of simultaneity we cannot speak of different points in space as being "at the same point in time" nor, therefore, of "the shape of the universe at a point in time". However, the comoving coordinates (if well-defined) provide a strict sense to those by using the time since the Big Bang (measured in the reference of CMB) as a distinguished universal time.

The curvature is a quantity describing how the geometry of a space differs locally from the one of the flat space. The curvature of any locally isotropic space (and hence of a locally isotropic universe) falls into one of the three following cases:

  1. Zero curvature (flat) a drawn triangle's angles add up to 180° and the Pythagorean theorem holds such 3-dimensional space is locally modeled by Euclidean spaceE3 .
  2. Positive curvature a drawn triangle's angles add up to more than 180° such 3-dimensional space is locally modeled by a region of a 3-sphereS3 .
  3. Negative curvature a drawn triangle's angles add up to less than 180° such 3-dimensional space is locally modeled by a region of a hyperbolic spaceH3 .

Curved geometries are in the domain of Non-Euclidean geometry. An example of a positively curved space would be the surface of a sphere such as the Earth. A triangle drawn from the equator to a pole will have at least two angles equal 90°, which makes the sum of the 3 angles greater than 180°. An example of a negatively curved surface would be the shape of a saddle or mountain pass. A triangle drawn on a saddle surface will have the sum of the angles adding up to less than 180°.

General relativity explains that mass and energy bend the curvature of spacetime and is used to determine what curvature the universe has by using a value called the density parameter, represented with Omega ( Ω ). The density parameter is the average density of the universe divided by the critical energy density, that is, the mass energy needed for a universe to be flat. Put another way,

  • If Ω = 1 , the universe is flat.
  • If Ω > 1 , there is positive curvature.
  • If Ω < 1 there is negative curvature.

One can experimentally calculate this Ω to determine the curvature two ways. One is to count up all the mass-energy in the universe and take its average density then divide that average by the critical energy density. Data from Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) as well as the Planck spacecraft give values for the three constituents of all the mass-energy in the universe – normal mass (baryonic matter and dark matter), relativistic particles (photons and neutrinos), and dark energy or the cosmological constant: [11] [12]

The actual value for critical density value is measured as ρcritical = 9.47×10 −27 kg m −3 . From these values, within experimental error, the universe seems to be flat.

Another way to measure Ω is to do so geometrically by measuring an angle across the observable universe. We can do this by using the CMB and measuring the power spectrum and temperature anisotropy. For instance, one can imagine finding a gas cloud that is not in thermal equilibrium due to being so large that light speed cannot propagate the thermal information. Knowing this propagation speed, we then know the size of the gas cloud as well as the distance to the gas cloud, we then have two sides of a triangle and can then determine the angles. Using a method similar to this, the BOOMERanG experiment has determined that the sum of the angles to 180° within experimental error, corresponding to an Ωle total ≈ 1.00±0.12. [13]

These and other astronomical measurements constrain the spatial curvature to be very close to zero, although they do not constrain its sign. This means that although the local geometries of spacetime are generated by the theory of relativity based on spacetime intervals, we can approximate 3-space by the familiar Euclidean geometry.

The Friedmann–Lemaître–Robertson–Walker (FLRW) model using Friedmann equations is commonly used to model the universe. The FLRW model provides a curvature of the universe based on the mathematics of fluid dynamics, that is, modeling the matter within the universe as a perfect fluid. Although stars and structures of mass can be introduced into an "almost FLRW" model, a strictly FLRW model is used to approximate the local geometry of the observable universe. Another way of saying this is that if all forms of dark energy are ignored, then the curvature of the universe can be determined by measuring the average density of matter within it, assuming that all matter is evenly distributed (rather than the distortions caused by 'dense' objects such as galaxies). This assumption is justified by the observations that, while the universe is "weakly" inhomogeneous and anisotropic (see the large-scale structure of the cosmos), it is on average homogeneous and isotropic.

Global structure covers the geometry and the topology of the whole universe—both the observable universe and beyond. While the local geometry does not determine the global geometry completely, it does limit the possibilities, particularly a geometry of a constant curvature. The universe is often taken to be a geodesic manifold, free of topological defects relaxing either of these complicates the analysis considerably. A global geometry is a local geometry plus a topology. It follows that a topology alone does not give a global geometry: for instance, Euclidean 3-space and hyperbolic 3-space have the same topology but different global geometries.

As stated in the introduction, investigations within the study of the global structure of the universe include:

  • whether the universe is infinite or finite in extent,
  • whether the geometry of the global universe is flat, positively curved, or negatively curved, and,
  • whether the topology is simply connected like a sphere or multiply connected, like a torus. [14]

Infinite or finite Edit

One of the presently unanswered questions about the universe is whether it is infinite or finite in extent. For intuition, it can be understood that a finite universe has a finite volume that, for example, could be in theory filled up with a finite amount of material, while an infinite universe is unbounded and no numerical volume could possibly fill it. Mathematically, the question of whether the universe is infinite or finite is referred to as boundedness. An infinite universe (unbounded metric space) means that there are points arbitrarily far apart: for any distance d , there are points that are of a distance at least d apart. A finite universe is a bounded metric space, where there is some distance d such that all points are within distance d of each other. The smallest such d is called the diameter of the universe, in which case the universe has a well-defined "volume" or "scale."

With or without boundary Edit

Assuming a finite universe, the universe can either have an edge or no edge. Many finite mathematical spaces, e.g., a disc, have an edge or boundary. Spaces that have an edge are difficult to treat, both conceptually and mathematically. Namely, it is very difficult to state what would happen at the edge of such a universe. For this reason, spaces that have an edge are typically excluded from consideration.

However, there exist many finite spaces, such as the 3-sphere and 3-torus, which have no edges. Mathematically, these spaces are referred to as being compact without boundary. The term compact means that it is finite in extent ("bounded") and complete. The term "without boundary" means that the space has no edges. Moreover, so that calculus can be applied, the universe is typically assumed to be a differentiable manifold. A mathematical object that possesses all these properties, compact without boundary and differentiable, is termed a closed manifold. The 3-sphere and 3-torus are both closed manifolds.

Curvature Edit

The curvature of the universe places constraints on the topology. If the spatial geometry is spherical, i.e., possess positive curvature, the topology is compact. For a flat (zero curvature) or a hyperbolic (negative curvature) spatial geometry, the topology can be either compact or infinite. [15] Many textbooks erroneously state that a flat universe implies an infinite universe however, the correct statement is that a flat universe that is also simply connected implies an infinite universe. [15] For example, Euclidean space is flat, simply connected, and infinite, but the torus is flat, multiply connected, finite, and compact.

In general, local to global theorems in Riemannian geometry relate the local geometry to the global geometry. If the local geometry has constant curvature, the global geometry is very constrained, as described in Thurston geometries.

The latest research shows that even the most powerful future experiments (like the SKA) will not be able to distinguish between flat, open and closed universe if the true value of cosmological curvature parameter is smaller than 10 −4 . If the true value of the cosmological curvature parameter is larger than 10 −3 we will be able to distinguish between these three models even now. [16]

Results of the Planck mission released in 2015 show the cosmological curvature parameter, ΩK, to be 0.000±0.005, consistent with a flat universe. [17]

Universe with zero curvature Edit

In a universe with zero curvature, the local geometry is flat. The most obvious global structure is that of Euclidean space, which is infinite in extent. Flat universes that are finite in extent include the torus and Klein bottle. Moreover, in three dimensions, there are 10 finite closed flat 3-manifolds, of which 6 are orientable and 4 are non-orientable. These are the Bieberbach manifolds. The most familiar is the aforementioned 3-torus universe.

In the absence of dark energy, a flat universe expands forever but at a continually decelerating rate, with expansion asymptotically approaching zero. With dark energy, the expansion rate of the universe initially slows down, due to the effect of gravity, but eventually increases. The ultimate fate of the universe is the same as that of an open universe.

Universe with positive curvature Edit

A positively curved universe is described by elliptic geometry, and can be thought of as a three-dimensional hypersphere, or some other spherical 3-manifold (such as the Poincaré dodecahedral space), all of which are quotients of the 3-sphere.

Poincaré dodecahedral space is a positively curved space, colloquially described as "soccerball-shaped", as it is the quotient of the 3-sphere by the binary icosahedral group, which is very close to icosahedral symmetry, the symmetry of a soccer ball. This was proposed by Jean-Pierre Luminet and colleagues in 2003 [8] [18] and an optimal orientation on the sky for the model was estimated in 2008. [9]

Universe with negative curvature Edit

A hyperbolic universe, one of a negative spatial curvature, is described by hyperbolic geometry, and can be thought of locally as a three-dimensional analog of an infinitely extended saddle shape. There are a great variety of hyperbolic 3-manifolds, and their classification is not completely understood. Those of finite volume can be understood via the Mostow rigidity theorem. For hyperbolic local geometry, many of the possible three-dimensional spaces are informally called "horn topologies", so called because of the shape of the pseudosphere, a canonical model of hyperbolic geometry. An example is the Picard horn, a negatively curved space, colloquially described as "funnel-shaped". [dix]

Curvature: open or closed Edit

When cosmologists speak of the universe as being "open" or "closed", they most commonly are referring to whether the curvature is negative or positive. These meanings of open and closed are different from the mathematical meaning of open and closed used for sets in topological spaces and for the mathematical meaning of open and closed manifolds, which gives rise to ambiguity and confusion. In mathematics, there are definitions for a closed manifold (i.e., compact without boundary) and open manifold (i.e., one that is not compact and without boundary). A "closed universe" is necessarily a closed manifold. An "open universe" can be either a closed or open manifold. For example, in the Friedmann–Lemaître–Robertson–Walker (FLRW) model the universe is considered to be without boundaries, in which case "compact universe" could describe a universe that is a closed manifold.

Milne model (hyperbolic expanding) Edit

If one applies Minkowski space-based special relativity to expansion of the universe, without resorting to the concept of a curved spacetime, then one obtains the Milne model. Any spatial section of the universe of a constant age (the proper time elapsed from the Big Bang) will have a negative curvature this is merely a pseudo-Euclidean geometric fact analogous to one that concentric spheres in the flat Euclidean space are nevertheless curved. Spatial geometry of this model is an unbounded hyperbolic space. The entire universe in this model can be modelled by embedding it in Minkowski spacetime, in which case the universe is included inside a future light cone of a Minkowski spacetime. The Milne model in this case is the future interior of the light cone and the light cone itself is the Big Bang.

For any given moment t > 0 of coordinate time within the Milne model (assuming the Big Bang has t = 0 ), any cross-section of the universe at constant t' in the Minkowski spacetime is bounded by a sphere of radius c t = c t' . The apparent paradox of an infinite universe "contained" within a sphere is an effect of the mismatch between coordinate systems of the Milne model and the Minkowski spacetime in which it is embedded.

This model is essentially a degenerate FLRW for Ω = 0 . It is incompatible with observations that definitely rule out such a large negative spatial curvature. However, as a background in which gravitational fields (or gravitons) can operate, due to diffeomorphism invariance, the space on the macroscopic scale, is equivalent to any other (open) solution of Einstein's field equations.


Voir la vidéo: Avaruuskansiot Aurinko (Février 2023).