우주는 어떻게 무한 할 수 있습니까?


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나는 우리가 우주가 무한한지 아닌지를 아직 모른다는 저명한 천체 물리학 자로부터 들었습니다. 빅뱅 이론과 관련하여 어떻게 가능합니까 (모두 그대로)? 그들은 다른 우주가 그것이 무한하다고 말할 때 다른 존재의 존재를 언급하고 있습니까?


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명확하게 설명하십시오. 왜 빅뱅 이론과 무한한 우주가 어떻게 든 양립 할 수 없다고 생각하십니까? 당신은 무한한 우주가 확장 될 수 없다고 상상하고 있습니까? 아니면 다른 것입니까?
Stan Liou

내 말은, 그것이 확장 될 수 있더라도, 모든 것이 빅뱅에서 시작된다면, 어떻게 그 공간이 유한 한 시간, 즉 우주의 시대에 무한대가 될 수 있는가.
harogaston

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called2voyage

답변:


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내 말은, 그것이 확장 될 수 있더라도, 모든 것이 빅뱅에서 시작된다면, 어떻게 그 공간이 유한 한 시간, 즉 우주의 시대에 무한대가 될 수 있는가.

빅뱅 의 표준 ΛCDM 모델 에서 우주는 무한하며 항상 그렇습니다 . 빅뱅의 특이점이 있었 사방 의미에서 그렇게 멀리 돌아 충분한 시간에서, 모든 장소에서 무한대 밀도 발산한다.

그러나 이것은 특정 모델 일뿐입니다. 우주가 공간적으로 평평하고 전체적으로 동질적이고 등방성 인 것으로 가정합니다. 정확하게 평평하지 않은 확장 된 모델이 있으며, 여전히 균일하고 등방성이지만 (곡률이 약간 긍정적 인 경우에도) 유한 할 수 있습니다. 그리고 물론 우리 가 실제로 보는 것보다 훨씬 큰 규모로 균일하고 등방성인지 실제로 알지 못합니다 . 일부 인플레이션 모델은 그렇지 않다는 것을 암시합니다.


명확히하기 : ΛCDM 모델은이 공간적 플랫 가정 사용 FLRW 솔루션 공간 유클리드 인 일반 상대성, - 공간 유클리드 - 공간이 아니라 평면 균질 등방성 -manifold를 그래서 어떤 방법으로도 만들 않음 이러한 모델링 가정 중 하나 이상을 위반하지 않고 유한합니다 (예 : 평평한 원환 체는 메트릭에 대해 동일한 형식을 가질 수 있지만 전체적으로 등방성은 아님).3 3333


나는이 모델이 우주가 무한하다는 것을 어떻게 암시하는지 알 수 없습니다. 당신이 언급 한 위키 백과 페이지에서 발췌 : "이 모델은 폭발이 아니라 시공간 확장 [...]의 갑작스러운 모습 인"빅뱅 "[...]을 포함합니다. "(10-29 초 이내) 바로 다음에 우주 팽창으로 알려진 1027 이상의 스케일 배율로 공간의 지수 확장이 뒤따 랐습니다." "시공간 확장"은 나에게 무한한 것처럼 보이지 않습니다. 나는 당신이 틀렸다는 것을 암시하지는 않지만 그 기사와는 다른 것을 이해합니다.
harogaston

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@harogaston "시공간을 확장은"중 유한성 또는 infiniteness에 대해 아무것도 말하지 않는다,하지만 난 (우주가 무한 의미 모델의 특정 부분을 가리 키도록 답변을 편집 한 경우 정당한 것보다 더 많은 문자 그대로 우리가 모델을을 , 어쨌든).
Stan Liou

@Stan BB 특이점은 어디에서나 발생했다고 말할 때 각 포인트마다 하나씩 BB 특이점이 무한하다는 것을 의미합니까?
set5

@mick 아니오, 특이점을 반드시 포인트와 같은 것으로 생각하는 것은 부적절합니다. 시트의 구멍을자를 경우, 특히 '누락 된 조각'을 '채울 수있는'방법이 없기 때문에 그 구멍을 무한히 많은 구멍으로 생각하는 것은 유용하지 않습니다. 특이점은 GTR에서 훨씬 더 다양합니다.
Stan Liou

비록 우주적인 관점 (인플레이션으로 알려짐)이 과거와 미래에 영원 할 수 있도록 반대 방향으로 균형을 잡아야한다는 논리적 인 고려가 필요하지만, 우주의 시대 (또는 다중 우주)는 반드시 유한 한 것은 아닙니다. 미래를 통해 무한한 시대를 맞이합니다. 이것은 Aguirre와 Gratton의 "Steady state 영원한 인플레이션"과 Nikodem J. Poplawski의 "비틀림과의 우주론"과 같은 우주론에 설명되어 있습니다. Poplawski는 2010 년에서 2020 년 사이에 작성된 수많은 관련 논문 (Arxiv 웹 사이트에서 무료로 제공)을 보유하고 있습니다.
Edouard

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나는 두 개념, 즉 빅뱅 특이성과 무한한 우주 사이의 혼란의 근원은 우주가 원래 유한 창간으로 시작된 오해라고 생각합니다 . 이 오해는 초기 우주에는 적용 할 수 없었던 오늘날의 논리와 숫자를 사용하는 유추에서 쉽게 발생합니다. 예를 들어, 빅뱅 직후, 관측 가능한 전체 우주는 자몽의 크기이지만 그 설명은 자몽이 그보다 훨씬 클 것이라고 언급하지 않습니다.

문제는 공간이 우리가 얼마나 큰 물체를 측정 할 수있는 공간이지만 공간이 넓어짐에 따라 물체가 정상적인 의미로 움직이지 않더라도 현재 어느 정도 떨어진 거리에있는 물체가 오래 전에 훨씬 더 가깝다는 것입니다. 효과를 설명하는 데 유추 할 수 있습니다.

당신과 나는 터무니없이 큰 풍선에 서 있습니다. 미터 막대를 내려 놓고 각 끝에 풍선에 표시를하고 우리는 각각 하나의 표시 위에 서서 미터와 떨어져 있습니다. 그런 다음 펌프를 켜고 풍선을 팽창시키기 시작합니다. 풍선이 팽창함에 따라 표면이 늘어나고 우리가 움직이지 않을 때 (예 : 서로 멀어지면서) 서로 멀어지고있는 것처럼 보입니다. 풍선 표면의 마크에 따르면 우리는 여전히 1 미터 떨어져 있지만 손의 미터 스틱 (확장되지 않음)에 따르면 거리가 그보다 큽니다.

풍선을 "거의 큰"이라고 불렀지 만, 그 크기는 무한대커졌지 만 여전히 같은 방식으로 작동 할 수 있습니다 . 나는 당신이 공간이 무한하고 확장 될 수있는 방법을 보지 못한다는 다른 답변에 대한 의견에서 보았 기 때문에 지적합니다. 만약 그것이 확장된다면 그것은 이전에 유한했을 것입니다. 그것은 잘못된 것입니다 : 사실, 무한 unboundedness의 품질 때문에, 항상 더 큰 얻을 수 무한히 큰 일이기 때문에 정의에 의해 더 상위의 크기에 바인딩이없는가.

또한 이전 비유를 반대로 기록하면 공간이 줄어들어 우리 사이의 수 미터 거리가 시간이 지남에 따라 1 미터로 줄어 듭니다. 그런 식으로 우주를 계속 축소하면 결국 0 이되는 경우가 됩니다.우리 사이의 거리. 그리고 당신이 풍선을 가로 질러 사람들이 무한하게 분포되어있는 시나리오에 이것을 적용한다면, 두 사람 사이에 거리가 0이 될 때까지 풍선이 수축함에 따라 그들 모두가 더 가까워 질 것입니다. 인간은 크기가 있습니다. 그러나 에너지와 공간은 크기가 없기 때문에 빅뱅 시점에서 공간은 여전히 ​​무한합니다 (무한 / 무한 공간은 유한 / 경계로 축소 될 수 없기 때문에). 공간에서 두 지점 사이의 거리는 0입니다. .

시간을 거슬러 빅뱅으로 돌아갈 수 있다면 모든 에너지는 "어깨에서 어깨까지"(무한 밀도)지만 그 지점까지 빠르게 팽창 (및 냉각)되기 때문에 무한한 에너지의 바다를 보게 될 것입니다 그 기본 입자는 나중에 물질과 분자를 형성 할 수 있습니다. 물론 크기는 공간의 미터법에 의존하기 때문에 공간이 확장되는 것처럼 보일 필요는 없지만 단순히 에너지와 물질이 식은 것처럼 보입니다. 실제로 우리는 이것을 멀리있는 광원으로부터의 적색 적색 편이에서 공간 확장의 영향으로보고 있습니다. 빛은 우주를 여행 할 때 뻗어나 가면서 길을 따라 "냉각"되거나 에너지를 잃습니다.


"자몽은 그 당시 훨씬 더 클 것"이라고 쓸 때 더 작다 는 의미 입니까?
Allure

@Allure 측정 스틱의 크기가 바뀌는 시스템에서는 까다로운 질문이라고 생각합니다. 이런 방식으로 생각해보십시오. 은하수와 안드로메다 은하계는 각각 100 ~ 200k 광년이고 약 2.5M 광년이 분리되어 있습니다. 그러나 과거 어느 시점에서, 각각의 은하 전체가 1 센티미터의 넓은 공간으로 압착되어 서로의 센티미터 내에 있었다. 그러면 10cm 자몽은 실행 가능한 우주 규모 측정 장치가됩니다. 오늘날에는 작은 현대 자몽이 더 많이 필요합니다. 공간의 확장은 오늘날처럼 모든 것이 퍼질 공간을 제공했습니다.
Asher

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나는 당신이 무엇을 의미하는지 이해하지만, 언어는 모호합니다. 오늘 자몽을 먹고 상처를 다시 입으면 자몽이 줄어들 것이라고 생각했습니다. 예를 들어 은하수가 10cm를 가로 지르면 자몽의 크기는 ~ cm, 즉 훨씬 작습니다. 1022
Allure

@Allure 반면에, 자몽은 다양한 힘에 묶여 있기 때문에 현재 우주와 함께 확장되지 않습니다. 언어는 모호하지만 우리가 수학을하는 이유입니다. 나는 10cm가 지금보다 훨씬 더 많이 사용했음을 나타냅니다.
Asher

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망원경으로 볼 수있는 우주는 전체 우주보다 작습니다. 시각적 경계를 넘어서는 것을 볼 수 없으므로 우주가 무한한지 유한한지를 판단 할 수 없습니다.


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죄송합니다. 제 질문에 대한 답변이 아닙니다. 우리가 관측 가능한 우주 너머로 볼 수 없더라도, 모든 것이 빅뱅에서 시작된 경우 어떻게 우주가 시대와 같은 유한 한 시간 안에 어떻게 그 공간이 무한대로 변할 수 있는가.
harogaston

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@ harogaston 나는 이것이 다른 답변에 대한 답변이라고 생각하지만, 맞습니다. 유한 공간은 무한 할 수 없습니다. 무한 우주 모델이 작동하려면 빅뱅 자체가 무한 공간에서 발생했을 것입니다. 우리는 그것이 사실이라는 것을 모르지만, 이것을 연구하는 사람들에게 인기있는 모델입니다.
userLTK

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"어떻게"우주는 무한 할 수 있습니까? 그래서 나는 그것을 무한정으로 만들기 위해서는 일종의 '절차'가 있어야한다고 추론하고 있습니다.

공간은 아무것도없이 자체적으로 존재할 수 있습니다. 진공, 은하 간 공간, 대규모 구조 맵에서 볼 수있는 거대한 공극이 예입니다.

이것은 우주가 아무리 커지더라도 공간이 원자처럼 분리 될 수 없다는 것을 의미합니다. 탄성 계수가 없다고 말할 수 있습니다. 무한한 우주가있을 수있는 방법을 설명하기 위해 이것을 기본 전제로 사용할 수 있습니다.

또는 우주 토폴로지 이론은 우주의 물질 밀도가 1에 매우 가깝다는 예측과 잘 일치하며, 이는 우주가 영원히 확장되고 있음을 나타냅니다. ( http://www.scholarpedia.org/article/Cosmic_Topology#fabre:2013 참조 )

시간은 공간이고 시간이 거의 같기 때문에 유한 시간 내에 무한 할 수 없습니다. 그들은 시공간이라고하는 하나의 개체입니다.


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허블이 "이 시점을 넘어서지 마십시오. 이것이 우주의 가장자리입니다."라고 표시된 푯말을 본다면 시원 할 것입니다. 아마도 벽이나 난간 일 수도 있습니다.

우주는 어떻게 무한 할 수 있습니까? 무한한 크기, 무한한 나이, 무한히 작은 양자 구조? 우리가 무한대로 가지고있는 주요 문제는 그것이 인간의 이해를 무시한다는 것입니다.

구형 및 원형 방정식은 우주에 퍼져 있습니다. 별, CMB, 행성 및 달 궤도, 원자, 광자, Pi는 모두 사인 코사인 방정식을 사용할 수 있습니다. 회전은 무한합니다. 파이와 사인 코사인은 무한하다.

우주가 무한한 수학 함수로 구성된다면 왜 무한하지 않습니까?

공간의 각도는 몇 개입니까? 무한대. 은하계는 얼마나 오래 돌아 갑니까? 영원. 각 운동량의 원은 ad-eternum으로 이동합니다. 회전은 무한합니다.

무한히 큰 공간이나 무한히 작은 공간에 공간 제한이있는 이유는 무엇입니까? 인간의 이해를 무시하기 때문에? 충분한 이유가 아닙니다.

알려진 우주의 모든 것은 무한한 수의 원리, 숫자는 무한대, 각도는 무한대, 일반적으로 사인 코사인, 선형, 원형 ​​및 구형 물체에는 무한 회전이 있습니다.

만델 브로트 세트는 무한합니다. 우주의 물체보다 훨씬 간단한 방정식이며 무한합니다. 그래서, 나는 당신이 만델 브로트를 연구하고 스스로에게 물어보십시오 : 어떻게 무한대가 될 수 있습니까? 그런 다음 해당 연구를 우주의 물체에 적용하는 것이 유리할 것입니다.

우주의 무한대 크고 작은 물체를 연결하는 흥미로운 점이 있습니다. 블랙홀 특이점은 거의 모두 사인 코사인 수학 설명으로 구성되어 있지만, 동전 동전이나 CD 크기의 공간에서 수백만 태양의 원자를 견뎌냅니다. 또는 사인-코사인 디스크 내부의 나노 미터로 수십억 개의 별 모양의 원형 현상입니다. 태양이 농구와 원자에 적합하다면 어떻게 크거나 작은 지 어떻게 판단 할 수 있습니까? 아주 큰 것들이 아주 작은 것으로 다시 태어나고 다시 크게 자라면, 그것은 생명의 원과 같습니다. 그것은 당신이 우주의 중심이라는 것을 의미합니다. 그것은 좋은 느낌입니다. 원자와 별은 당신에 비해 중요하지 않습니다.

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