Hat das Universum eine Kante?

Wissenschaftler wissen jetzt, dass das Universum expandiert, mit einer zunehmenden Rate. Also wenn es Ballonfahren ist, was in wächst? Mit anderen Worten: Was ist jenseits des bekannten Universums?

Definieren das "jenseits des Universums" würde bedeuten, dass das Universum eine Kante hat. Und das ist, wo sich Dinge knifflig, denn Wissenschaftler sind nicht sicher, ob ein Drop-off vorhanden ist.

Die Antwort hängt wie ein Blick auf die Frage.

Cliffhanger

Eine Form der Frage fragt: "Sie gehen irgendwo, die Sie"jenseits"des Universums aussehen könnte könnte," wie man könnte peer über eine Klippe oder schauen aus dem Fenster zu sehen, die außerhalb von Gebäuden? Die Antwort auf diese Abfrage lautet "wahrscheinlich nicht."

Ein Grund umfasst das "kosmologische Prinzip," sagte Robert McNees, Associate Professor für Physik an der Loyola University Chicago. Das kosmologische Prinzip besagt, dass die Verteilung der Materie in irgendeinem Teil des Universums das gleiche wie in einem anderen Teil, egal welche Richtung sieht in etwa du in schaust; hinsichtlich der Wissenschaftler ist das Universum isotrop.

Das kosmologische Prinzip ist zum Teil eine Folge der Idee, dass die Gesetze der Physik überall gleich sind. "Es gibt viele lokale Variation — Sterne, Galaxien, Cluster usw. — aber gemittelt über große Stücke von Raum, kein Ort ist wirklich so anders als anderswo," McNees erzählte Leben Wissenschaft in einer e-Mail

Die Implikation ist, dass es gibt keine "Kante"; Es gibt keinen Ort, wo das Universum nur endet und man könnte in eine Richtung schauen und sehen, was dahinter ist.

Eine Analogie, die häufig verwendet, um diese randlose Universum zu beschreiben ist die Oberfläche eines Ballons. Eine Ameise auf solch eine Oberfläche kann in jede Richtung laufen und es würde aussehen wie die Oberfläche "unbegrenzt" war – das heißt, die Ameise vielleicht kommen Sie wieder, wo es angefangen aber gäbe es kein Ende der Reise. Obwohl die Oberfläche eines Ballons eine endliche Anzahl von Quadrateinheiten ist, gibt es keine Kante darauf, keine Grenze (da Sie einseitig für immer gehen können). Darüber hinaus gibt es kein "Zentrum", so gibt es keine bevorzugte Punkt auf den Ballon kugelförmige Oberfläche.

Das Universum ist eine dreidimensionale Version der Ballon Haut.

Ballonfahren-Universum

Aber wie kann das Universum expandiert werden, wenn es kein Ende oder Rand darauf?

Mit der Ballon-Analogie wieder, wenn man den Ballon mehr Luft hinzu, würde die Ameise andere Dinge auf dem Ballon Oberfläche immer weiter Weg beobachten. Und je größer der Abstand zwischen der Ameise und einige Objekt, desto schneller das Objekt würde zurück. Aber egal wo die Ameise huschte, würde die Geschwindigkeit, an dem diese Objekte Rückzug wurden, die gleichen Beziehungen folgen – wenn die Ameise mit einer Gleichung, die beschreibt kam, wie schnell die entferntesten Objekte entfernt wurden, würde es gleich Weg überall arbeiten, auf den Ballon Oberfläche.

Allerdings sind Ballons, wenn gesprengt, Expansion in einen dreidimensionalen Raum. Das Problem ist, dass dies nicht für das Universum gelten. Per Definition enthält das Universum alles, so gibt es kein "außen." Der Physiker Stephen Hawking hat oft gesagt, dass die ganze Frage keinen Sinn macht, weil wenn das Universum aus dem nichts kam und alles in brachte Existenz, dann Fragen, was das Universum jenseits ist wie die Frage, was nördlich der Nordpol ist. [Der Urknall in die Zivilisation: 10 erstaunliche Herkunft Ereignisse]

Dr. Katie Mack, ein theoretischer Astrophysiker an der University of Melbourne in Australien, Live Science gesagt es wäre sinnvoller, das Universum als immer weniger dicht, als expandierendes denken. Das heißt, sagte die Konzentration der Materie im Universum zurückgeht, wie das Universum expandiert, sie.

Deshalb, weil die Galaxien sind nicht weg von einander durch den Raum – es ist ein Raum selbst und größer immer wird. Also jeder Ausländer in den Galaxien, dass Menschen sehen würde alle kommen zu dem gleichen Schluss, dass Erdlinge zu tun: alles andere ist Weg in alle Richtungen bewegen, und die lokalen Galaxie ist im Ruhezustand.

Weil Raum erweitert, es ist möglich, dass die Galaxien zu erscheinen, als ob sie sich schneller als das Licht, bewegen, ohne zu verletzen Relativitätstheorie – die besagt, dass nichts schneller als das Licht in einem Vakuum gehen kann. Die tatsächliche Größe des beobachtbaren Universums 46 Milliarden Lichtjahre in eine beliebige Richtung, obwohl das Universum nur 13,8 Milliarden Jahren begann, sagte Mack. Aber, die noch setzt ein Limit auf die Größe des Universums, die Menschen sehen können, das beobachtbare Universum genannt. Alles, was außerhalb dieses Radius von 46 Milliarden Lichtjahren ist nicht sichtbar für Erdlinge, und wird es niemals sein. Und zwar deshalb, weil die Abstände zwischen Objekten im Universum mit einer Rate immer größer zu halten, die schneller als das Licht, die Strahlen auf die Erde bekommen können.

Und darüber hinaus das Wachstumstempo wurde nicht einheitlich. Für einen kurzen Bruch einer Sekunde nach dem Urknall gab es eine Periode der beschleunigten Expansion namens Inflation, in denen das Universum in einem viel schnelleren Tempo wuchs als es jetzt wächst. Ganze Regionen des Weltraums werden aus diesem Grund nie von der Erde aus zu beobachten. Mayer stellte fest, dass angenommen Inflation geschehen, das Universum tatsächlich 10²³ -mal größer als die 46 Milliarden Lichtjahren ist Menschen sehen können. Also wenn es eine Kante, um das Universum, es so weit ist nicht Weg Erdlinge sehen es und wird es nie. [Big Bang, entlüftet? Universum kann keinen Anfang gehabt haben]

Einen unendlichen Raum?

Inzwischen ist die Frage der ob das Universum unendlich im Raum ist zunächst die Mack sagte immer noch eine offene Frage. Oder das Universum selbst in einer höheren Dimension auf die gleiche Weise umbrechen könnte, der die 2D Oberfläche einer Kugel sich in drei Dimensionen umfließt, sagte sie.

Ein weiterer Faktor ist das Universum überhaupt, über kleine Schwankungen in einem Vakuum, ob ins Leben aus dem Nichts aufgetaucht, oder wie Hawking und James Hartle vorgeschlagen, Zeit und Raum werden austauschbar in der Nähe von Anfang. Wenn entweder einer der Fall ist, dann Fragen, was vor dem Universum kam und was außerhalb ist, keinen Sinn macht.

Mack sagte, gibt es laufende Versuche zur Lösung der Frage, ob das Universum wie eine Kugel ist, wieder auf sich selbst geschwungene, so, dass wenn Sie in eine Richtung reisen Sie schließlich zum Ausgangspunkt zurück.

"Wir suchen nach wiederholten Flecken in den Himmel", sagte sie. "Das ist, was Menschen suchen, wenn Sie Beweise für das Universum endlich sucht. … Unser Raum könnte einen 3D Raum eingebettet in einem vierdimensionalen Raum sein." (Das Universum hat vier Dimensionen, die Menschen interagieren mit drei Raum und eine Zeit, aber dies würde bedeuten, dass eine zusätzliche, vierte räumliche Dimension).

Wenn Astronomen zwei Plätze auf gegenüberliegenden Seiten des Himmels, die genau die gleichen waren gefunden, ein starkes Indiz dafür wäre, dass das Universum auf diese Weise gekrümmt ist. Allerdings gibt es keine Garantien. Während einigen kosmologischen Theorien wie die Stringtheorie höhere Dimensionen postulieren, die meisten von denen würde sein "aufgerollt" und klein, während eine gekrümmte Universum ist "extra" Dimension "Weltraum" müsste groß sein.

All dies bedeutet, dass wenn es ein Ende mit dem Universum, Menschen möglicherweise auch nie in der Lage zu sehen, und besteht die reale Möglichkeit, die Universum ist so geformt, dass es eine Grenze von Anfang an haben kann.

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