¿Qué tan rápido se mueve la Tierra a través del universo?

De hecho, la velocidad tiene que medirse en relación con algo. Podemos medir nuestra velocidad radial en relación con cualquier otro objeto astronómico que nos interese midiendo los desplazamientos Doppler. Pero si desea conocer nuestra velocidad "en relación con el Universo como un todo" en lugar de en relación con cualquier objeto, debemos tener un poco de cuidado al definir nuestros términos.

Debido a que el Universo parece ser aproximadamente homogéneo e isotrópico, tiene sentido definir un "marco de reposo" en cualquier punto dado. (Los marcos de reposo en diferentes puntos se mueven entre sí; eso es lo que significa decir que el Universo se está expandiendo). Este "marco de reposo" es esencialmente el marco en el que las cosas que rodean ese punto parecen moverse isotrópicamente. (lo mismo en todas las direcciones). En la práctica, la mejor manera de definir ese marco de reposo es encontrar el marco en el que el fondo cósmico de microondas aparece igual en todas las direcciones (sin momento dipolar, para ser precisos). En relación con este marco, el grupo local de galaxias se mueve a unos 600 km/s ( Wikipedia proporciona números precisos y probablemente citas que me da pereza buscar).

La gente a veces se preocupa acerca de si la existencia de un "marco de reposo" preferido de este tipo está en conflicto con el principio de relatividad. La respuesta es que no lo es. Hay un par de maneras de ver por qué. Una es notar que el principio de la relatividad dice que las leyes de la física no tienen marcos preferidos, pero las soluciones particulares a las leyes pueden tener marcos preferidos. Otra forma de decirlo, que prefiero, es que el "marco de reposo" que usamos en cosmología es simplemente el marco del centro de impulso de un grupo de partículas (a saber, los fotones CMB en nuestro vecindario). En otros contextos, no nos sorprende ni nos preocupa el hecho de que un montón de partículas tengan un marco de reposo, entonces, ¿por qué deberíamos preocuparnos por eso aquí?

La Tierra se mueve a 30 km/s alrededor del Sol y relativamente al Sol. El Sol está orbitando el centro de nuestra Galaxia, la Vía Láctea, a una velocidad de unos 200-250 km/s. Nuestra Galaxia se está moviendo relativamente al Grupo Local donde orbita y el Grupo Local cae hacia el Cúmulo de Galaxias de Virgo.

Sin embargo, las dos últimas velocidades son pequeñas en relación con la velocidad del Grupo Local en relación con el fondo cósmico de microondas, la aproximación más cercana al "marco correcto" que la cosmología puede ofrecerle: el Grupo Local se mueve a 600 km/s en relación con el fondo cósmico. fondo de microondas. Eso es 0.2% de la velocidad de la luz.

De todos modos, es importante tener en cuenta que todas las velocidades son relativas, todos los observadores que se mueven a velocidades constantes relativamente entre sí pueden usar las mismas leyes de la física (el principio de la relatividad), y el fondo cósmico de microondas es tan débil que no rompe la democracia entre varios marcos de referencia de manera significativa.

El sistema solar se mueve a$368\pm 2$km/s en relación con el fondo de microondas en dirección a la constelación de Leo.

Primero tienes que pensar qué quieres decir con espacio. El concepto de qué tan rápido te estás moviendo a través del universo suena como si estuvieras asumiendo un espacio absoluto como lo imaginó Newton en lugar de un espacio relacional como lo promovió Leibniz. Entonces, tal como está redactado, parece que necesita un espacio-tiempo de fondo absoluto, que no es el caso con la relatividad especial. El espacio descrito por marcos de referencia inerciales en áreas de pequeña curvatura se suele utilizar como "espacio de fondo" y, como dice Ted, describe un espacio isotrópico y homogéneo. El movimiento es solo relativo a otros marcos inerciales, y si elige un marco de reposo, debe definir uno usted mismo.

La Tierra gira, la Tierra gira alrededor del Sol, el Sol gira alrededor de la galaxia, la galaxia se mueve y el universo se expande. ¿Qué tan rápido se mueve la Tierra a través del universo? La velocidad debe medirse en relación con algo, entonces, ¿dónde está el punto de relación en el universo? Si hay algo como el centro del universo mucho más allá de nuestro universo observable, esto podría usarse como punto de medida. No sabemos si existe el centro del universo, pero si existe, todo el universo podría girar alrededor de su centro y la aceleración centrípeta podría hacer que se expanda, y podríamos haber acelerado la expansión del universo sin esta misteriosa energía oscura . que es la explicación más popular hoy en día. Si hay algo como un campo de Higgsque hacen masa a partir de energía, esto también podría estar relacionado con el centro del universo. Y si existe algo así como un Dios universal, probablemente tenga un nido en el medio.

Pero incluso si existe tal cosa como el centro del universo, sería igualmente válido decir que la Tierra está completamente inmóvil mientras el centro del universo se mueve. Entonces todos estamos parados en el centro de nuestro propio universo observable.

No compro la idea de que "la velocidad de uno en el ecuador se cancela porque la mitad del tiempo estás girando en la dirección opuesta" (en relación con el sol). Todavía va a 1040 mph, aunque se puede argumentar que esta velocidad se cancela durante la mitad del día si la Tierra se mueve alrededor del sol en la dirección opuesta a la que viaja en la superficie de la Tierra. La Tierra viaja alrededor del sol a 66, 666 mph. El Sol (nuestro sistema solar) gira alrededor del centro de la Vía Láctea entre 420 000 y 540 000 mph. Finalmente, se cree que la Vía Láctea está viajando o moviéndose alrededor de un "grupo local" de galaxias a 2,237,000 mph. Entonces, haz los cálculos. Estamos haciendo bastante buen tiempo incluso cuando nos sentimos como si estuviéramos parados. Y si estamos en deportivos de altas prestaciones,