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¿Cuál es el significado de la "expansión del espacio"?

Cuando decimos que "el espacio entre las galaxias en expansión," ¿qué es lo que realmente significa? Por ejemplo, si pienso en el espacio como un sistema de coordenadas Cartesiano, entonces cuando el espacio se expande debo pensar en ella como la adición de más la red de puntos o como hacer que la distancia entre la red de los puntos de mayor? O es una falsa imagen de espacio-tiempo, incluso cuando lejos de significativa de masa densidades?

A mí me parece que debe ser el caso que estamos ", agregando más la red de puntos" porque de lo contrario no podríamos observar que la expansión desde cualquier cosa que ocupó esa parte de la cuadrícula (por ejemplo, luz, mi mano, etc.) también ampliaría la cantidad correspondiente (de lo contrario, después de una cantidad suficiente de expansión, nos gustaría ser capaces de observar la sub-escala atómica de los procesos como en la escala macroscópica). Pero si es el caso que estamos agregando más la red de puntos, luego de la "expansión" del espacio parece un nombre inapropiado: ¿no debería ser llamada la "creación" de espacio?

Dicho esto, cualquiera de los dos casos (la adición de la cuadrícula de puntos o de estirar distancias) podría ser el mismo proceso, dependiendo de la naturaleza del espacio-tiempo (es decir, si fueron discretos, pero densos, como los Racionales - en lugar de que sea estrictamente discretos (Enteros) o estrictamente continua (Reales)... espero que la analogía tiene sentido).

Así que lo que realmente está pasando en el espacio intergaláctico? ¿Cuál es el significado de su expansión? Corresponde a la creación de más espacio, que se extiende el espacio que ya existe, o algo más sutil?

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Alexander Smirnov Puntos 156

Primero de todo, liberarse de sistemas de coordenadas (lo que significa que los puntos de cuadrícula). Qué es lo que queda cuando se quita? Un conjunto de resumen de los puntos (eventos, en este caso).

¿Cómo hacer que la sensación física de un conjunto de eventos? Básicamente, nos preguntamos cuál es el estado de movimiento del observador en el evento (esto define la tangente bundle), nos preguntamos qué se observa en el evento y nos preguntamos cómo mucho el observador edades a medida que se mueve de evento a evento (viaje es imposible si los eventos son como el espacio de separación).

Recuerde que usted no puede visualizar la dinámica global del espacio-tiempo. Todos su percepción está limitada a las influencias locales situado en el evento en particular de su experiencia. Por ejemplo, uno no puede visualizar la totalidad de la red o de sus puntos, solo se ve una imagen de la representación de la misma.

No hay ninguna global de los sistemas inerciales en GTR para que la imagen de los puntos de cuadrícula es de sentido de la representación del espacio-tiempo en GTR (pero existen en la mecánica Newtoniana o la relatividad especial, donde su cuadrícula de imágenes que se han sentido físico). Cuando vea imágenes del espacio, recuerde que no es nada más que los fotones recibidos en el evento (el dónde y el cuándo) la cámara/telescopio tomó la foto. El espacio y el tiempo están entremezcladas.

Ahora los modelos cosmológicos de nuestro universo están compuestas por:

1) Tomando el conjunto de todos los eventos.

2) el aprovechamiento de las simetrías inherente en el conjunto

3) el Uso de estas simetrías para particionar el conjunto en muchas de las secciones, de tal manera que todos los eventos en una sola sección no se influyen entre sí causalmente (como el espacio).

4) que la etiqueta de las secciones por un parámetro arbitrario 'tiempo'. Este 'tiempo', pero esto no es realmente el tiempo, es un "tiempo global", el momento de la experiencia (su edad como observador) se define como una curva-parámetro intersección de estas superficies (su worldline).

Por lo que esta corte de eventos le da a la "apariencia" de una notable expansión en el espacio con respecto a un tiempo absoluto, pero esto es una basura. Como he dicho antes, esta división no es global inercial de coordenadas del sistema o de la red. La gente a menudo se mezclan los 2. Esta es la razón por la que usted está confundido. Uno NO puede visualizar la anterior partición o el espacio como superficies formadas.

Así que le pregunte, 'Bien, ¿qué diablos puedo visualizar similar a este?' Usted puede visualizar un espacio 2D de expansión en un tiempo absoluto (nuestra realidad está dividida 4D espacio de los acontecimientos, así que esto no es una analogía perfecta).

Cómo visualizar esto?

1) Bien, tome una hoja de goma/ caucho de balón y en el lugar una pequeña hormiga.

2) Vamos a la diminuta hormiga ser todavía.

3) Ahora dividir la hormiga (pobre hormiga) en una infinidad de piezas de tal manera que cada pieza es el punto de tamaño.

4) usb (utilizando pequeñas gotas de pegamento normal) cada parte de la hoja y también tratar de poner la hormiga de la espalda junto con un fuerte/débil pegamento.

5) Ahora, cada hormiga parte debe ser pegado a la hoja y a su vecina la hormiga partes.

6) Ahora estirar la membrana de manera uniforme. Las hormigas las piezas están en movimiento con la hoja de lejos el uno del otro en todas las direcciones en el plano 2D, pero ellos interna de la hormiga de la cola está tratando de mantenerlos juntos.

7) Si usted utiliza un pegamento más fuerte (representa lento de expansión), la hormiga de las partes se desprenda del estiramiento de la hoja y mantenerse en forma, si usted usa más débil de la cola (que representa la rápida expansión) la hormiga piezas separadas y se mueven con la hoja.

8) Esto es análogo a un cuerpo humano o de una galaxia en expansión en el espacio. Pero en nuestro caso la tracción es tan lento que nos mantenerse en forma (nuestro intermoleculares bonos puede resistir la adición de espacio).

9) Para hacer aún más clara, tomar otra hormiga en la misma forma en una parte diferente de la pura, si un pegamento muy fuerte, se utiliza, las hormigas se mantendrá intacto y separados unos de otros (como el 2 de galaxias) si pegamento débil se utiliza, todo lo que se aparte de todo lo demás. Para separar los objetos a la deriva si no se mantienen unidas por fuerzas de atracción.

10) también Se puede tomar un marcador y marcar gridpoints en la hoja. Estos son de forma análoga a como el espacio de eventos en la superficie. Empezar a tirar de la hoja, los puntos separados el uno del otro (no hay puntos añadidos). Tenga en cuenta que la hoja en 2 diferentes instancias representa el 2 diferentes como el espacio de las superficies, el mismo marcador de punto, un instante más tarde representa un evento sobre una superficie diferente.

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Jim Puntos 16080

Podría comenzar esta respuesta diciendo que el espacio no es realmente lo que está en expansión; que es el factor de escala de la métrica que es cada vez más grande. Pero no lo haré porque eso es sólo una demasiado complicado manera de decir que el espacio se está expandiendo. Pero para responder a tu pregunta, de la manera más correcta para pensar acerca de ello sería que los puntos de la cuadrícula son llegar más lejos. No es que estamos añadiendo más puntos de cuadrícula.

Estás en lo correcto de que el "estiramiento" de espacio se aplican a todas las cosas. Por ejemplo, sabemos que la luz viaja a través del espacio, la expansión hace que su longitud de onda para ampliar correspondientemente. La razón por la que no se expande con ella es que aunque hemos fuerzas que mantienen juntos. El espacio entre nuestros átomos no se expande debido a la fuerza electromagnética es más fuerte y tiene nuestra átomos en relativamente el mismo lugar. Del mismo modo, el Sol de la gravedad mantiene a la Tierra en su órbita, a pesar de la expansión. De hecho, para todos los objetos dentro de nuestra agrupación local, la gravedad es lo suficientemente fuerte como para contrarrestar el efecto de los puntos de la cuadrícula de la separación.

TLDR: La expansión del espacio es más como un "estiramiento" de la adición de un nuevo espacio

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