¿Muestran realmente las distancias y velocidades observadas en galaxias distintas de la Vía Láctea que cada punto del universo es el centro?

los datos que muestran la expansión del Hubble, donde cuanto más lejos de nosotros está una galaxia, más rápido se aleja de nosotros, se pueden usar para demostrar que no importa dónde hagas esa observación, siempre verás lo mismo. Para evitar las matemáticas, intente el siguiente experimento: tome una banda elástica ancha y haga una serie de puntos juntos pero espaciados uniformemente con un bolígrafo. ahora estire la banda elástica para que los puntos se separen entre sí. Mientras hace esto, imagínese situado en un punto u otro de la banda y pregúntese qué vería desde ese punto de vista. No importa qué punto elija, siempre experimentará que los puntos a ambos lados se alejan de usted.

Bueno, primero podemos pensar en esto en términos de simple verosimilitud;

Por supuesto, sería bastante difícil (quizás imposible) reunir suficiente evidencia para probar la primera conjetura (expansión isotrópica y homogénea del espacio) sobre la segunda (expansión radial del espacio centrada en la vía láctea). Sin embargo, la última parece ser una afirmación mucho más audaz que la primera. La suposición en el trabajo es principalmente estadística: si la expansión del espacio se centra en un área local, y el universo es presumiblemente infinito (al menos inconcebiblemente grande), entonces es abrumadoramente improbable que la vida, y específicamente usted, surja en esa zona local.

Entonces, nos encontramos en un universo donde todas las galaxias se alejan de nosotros. Dos posibles conclusiones son las expuestas anteriormente. Uno de ellos (que estamos en el centro del universo) es abrumadoramente improbable, por lo que apenas hay razón para no descartarlo.

Quizás más (o menos) convincente es el argumento de la relatividad. Asumir que la expansión está centrada en cualquier lugar rompe la isotropía y la homogeneidad (conveniencias de las que tal vez podamos prescindir) y, más en general, el principio de la relatividad (del que realmente no podemos prescindir). Es decir, que las leyes de la física tienen la misma forma en todos los marcos de referencia admisibles. Sin el principio de la relatividad, GR se rompe por completo, al igual que$\Lambda$CDM o casi cualquier cosmología similar. Ahora, está bien que esas cosas se rompan, siempre y cuando tengas una alternativa que describa la naturaleza igual de bien o mejor. Y la gente lo ha intentado durante mucho tiempo. Pero, no hay dados. La suposición de la relatividad nunca se ha roto, y GR ha resistido enemigos impresionantes.

Respuesta corta: es bastante improbable que estemos ubicados en el centro del universo. Más importante aún, nuestras suposiciones actuales sobre la forma en que funciona el universo, que hasta ahora han demostrado ser sólidas, sugieren una expansión uniforme.

Lo primero es cierto. El universo no se expande desde un punto, sino que se expande uniformemente, y cada observador ve a los demás observadores retrocediendo. Como resultado, no hay un "centro del universo". Vea esta página . Cito: "En 1929, Edwin Hubble anunció que había medido la velocidad de las galaxias a diferentes distancias de nosotros y había descubierto que cuanto más lejos estaban, más rápido se alejaban. Esto podría sugerir que estamos en el centro de la expansión. universo, pero de hecho si el universo se expande uniformemente de acuerdo con la ley de Hubble, entonces parecerá hacerlo desde cualquier punto de vista " (énfasis mío). Para más detalles, vea el resto de la discusión en la página.

Esto es lo que nos dicen las observaciones:

Las galaxias no cambian de tamaño porque la atracción gravitatoria que las mantiene unidas es mucho más fuerte que la expansión debida al "big bang, etc."

Para adaptarse a la expansión y muchas otras observaciones, el modelo estándar actual de cosmología es el modelo Big Bang . La palabra "modelo" significa que hemos encontrado una representación matemática que, con la menor cantidad de postulados posibles (equivalente a los axiomas en matemáticas) describe con errores una gran cantidad de observaciones.

historia del universo

En este gráfico, la superficie del globo es un análogo de un corte transversal de la historia, en un momento dado.

El modelo del Big Bang ha ido evolucionando a lo largo de los años, pero los ingredientes básicos de la relatividad especial y general son la columna vertebral de los postulados, que no cambia.

El primer modelo ingenuo asumía que toda la materia/energía del universo estaba en una singularidad en el origen en (0,0,0,t=0), un vector de cuatro asignado al punto. Las nuevas observaciones y el desarrollo de teorías, además de la necesidad de consistencia de la gravitación con la mecánica cuántica, han modificado este "punto" original a una región mecánica cuántica difusa, pero aún así, toda la materia en el universo comenzó en esa región y se está distanciando como el tiempo. sucede.

Este es un modelo que se ajusta a observaciones y datos, es predictivo y el mejor que tenemos hasta ahora. Está en la frontera de la investigación, pero las líneas generales no cambiarán, porque la Relatividad General está bien validada, y también la relatividad especial, es decir, la forma de cuatro dimensiones del espacio-tiempo permanecerá como está.

El modelo no se ajustaría a los datos y observaciones, si el centro del universo estuviera solo donde estamos nosotros. Desde las lentes gravitacionales hasta la espectroscopia de fuentes distantes y la radiación de fondo de microondas cósmica (¿por qué sería uniforme en todo el cielo si se aleja de nosotros? Debería haber direccionalidad), el modelo actual se ajusta a los datos y las observaciones.

Básicamente sí. Sin embargo, al calcular lo que se vería desde el punto de vista de otras galaxias, se debe tener en cuenta la relatividad. Entonces, si la distancia de la Galaxia A a la Galaxia B es, calculada a partir del marco de referencia de la Tierra, x veces la distancia de la Galaxia A a la Galaxia C calculada desde la Tierra, no se sigue que la velocidad de la Galaxia B calculada a partir de la Galaxia A es x veces la velocidad de la galaxia C calculada a partir de la galaxia A. Además, la constante de Hubble es constante en el espacio (es decir, cuando observamos la relación entre la velocidad relativa y la velocidad, el número es generalmente el mismo dondequiera que miremos en el universo ), pero no constante en el tiempo. Dado que estamos viendo galaxias como eran en el pasado, la constante de Hubble que ven esas galaxias no será la misma que la nuestra.