Perluasan ruang dalam istilah awam

Sejauh ini saya harus memahami perluasan ruang tidak harus dipahami karena bintang-bintang melayang lebih jauh melalui ruang. Ada sesuatu yang lebih mendasar - misalnya Anda tidak bisa hanya mengukur kecepatannya, juga tidak tahu di mana pusat alam semesta (titik tengah ekspansi) berada. Nah, beberapa orang pintar membuat saya dari mengetahui jawaban yang "Sederhana, jelas, rapi dan salah" untuk "Saya tidak tahu apa itu".

Apakah ada sumber daya / metode yang akan memungkinkan orang awam untuk memahami cara berpikir tentang distorsi ruang seperti perluasannya; untuk memvisualisasikan dan memahami konsep dengan benar dan tanpa penyederhanaan yang salah ; memahaminya sebelum mencoba menggali rincian fisika yang mendasarinya?

Pada dasarnya, jika dua partikel ditempatkan tanpa interaksi lain di antara mereka , jarak di antara mereka akan meningkat.

Bayangkan hidup di permukaan balon yang sedang meledak. Ukuran Anda tetap, karena Anda lebih atau kurang kaku, tetapi barang-barang yang tidak melekat pada Anda akan bergerak lebih jauh. Penguasa Anda, tubuh kaku lain, tetap dalam ukuran tetap (meskipun mungkin menekuk untuk mengakomodasi kelengkungan baru - ini tidak begitu penting). Tetapi dua penguasa (yang tidak terikat satu sama lain) semakin menjauh.

... juga, jika semuanya, termasuk semua perangkat pengukuran kita mengembang dengan kecepatan yang sama, bagaimana kita dapat menentukan fakta bahwa ia berkembang? : D

Pada awalnya ini tampak benar, namun ada kekuatan lain yang bermain di sini. Perangkat pengukuran kami disatukan oleh interaksi elektromagnetik, dan kekuatannya tidak akan berubah. Jadi perangkat pengukuran akan menyatukan dirinya.

Bayangkan dua atom yang jauh. Ketika ruang mengembang, jarak antara kedua atom meningkat. Namun, ukuran ¹ atom tidak - ini ditentukan oleh kesetimbangan elektrostatik (dan pertimbangan mekanika kuantum), dan ini tetap tidak terpengaruh. Bahkan jika atom itu diregangkan, itu akan melambung.

Ini skala ke perangkat pengukuran, sehingga mereka tidak terdistorsi juga. Memang, perluasan ruang hanya benar-benar masuk akal ketika Anda melihat galaksi - galaksi ini cukup jauh (ketika tidak berada di superkluster yang sama) dan mereka tidak memiliki interaksi yang menjaga jarak keseimbangan di antara mereka.

^{1. Apapun analog terdekat kita harus "ukuran" untuk atom; misalnya area yang mengandung 99% dari kepadatan muatan; atau jari-jari Bohr ke-n.}

Analogi yang baik yang menunjukkan bahwa ekspansi tidak memiliki pusat adalah salah satu dari lembar 2D yang ditutupi dengan titik-titik seragam - mewakili galaksi di mana yang ada di tengah adalah kita:

Saat alam semesta mengembang titik-titik (galaksi) semakin jauh dari satu sama lain:

Sekarang jika Anda overlay gambar masa depan dan sekarang yang berbaris di galaksi pusat (kita), Anda dapat melihat bahwa semua galaksi lain tampaknya bergerak menjauh dari kita, dan semakin jauh mereka semakin cepat mereka tampak semakin surut:

Namun, jika Anda berbaris di galaksi lain dalam gambar, Anda dapat melihat bahwa semua galaksi lain bergerak menjauh dari mereka:

Karena tidak ada dua titik yang bisa menjadi pusat alam semesta, kita hanya dapat menyimpulkan bahwa tidak ada pusat alam semesta.

Sumber Gambar