Hình dạng vật lý, hình học của vũ trụ là gì?

Tôi không hỏi về bóng lý thuyết, so với yên, so với bề mặt phẳng mà chỉ là một phép ẩn dụ với không gian 2D.

Thật khó để nói khi chúng ta thấy rất ít về nó, và chúng ta thấy chúng trong quá khứ vì ánh sáng truyền đi rất lâu. Nhưng những gì chúng ta biết là nó đang phồng lên (không bùng nổ như một thứ có thể xảy ra từ cách đặt tên "vụ nổ lớn").

Vũ trụ sẽ trông như thế nào, nếu chúng ta đóng băng nó trong một khoảnh khắc, nó có khả năng là một quả bóng, hay quả bóng bầu dục, hình nón hoặc một hình dạng bất thường?

Có phải nó được lấp đầy trong suốt các thiên hà, bụi, lỗ đen hoặc nó sống trên các cạnh của hình dạng 3D của nó và phần trung tâm là "trống rỗng"?

Liệu nó có một lỗ đen khổng lồ hay một ngôi sao ở giữa mà mọi thứ đều xoay quanh?

Hình học tổng thể và cấu trúc liên kết của vũ trụ đã được điều tra bởi nhiệm vụ Planck. Một số kết quả được mô tả trong bài báo này . Kết quả cuối cùng vẫn chưa có.

Một đoạn trích:

Chúng tôi đã tính toán khả năng Bayes cho các mô hình tôpô cụ thể trong các vũ trụ với hình học cục bộ, hyperbolic và hình cầu, tất cả đều không có bằng chứng cho cấu trúc liên kết đa nhân với miền cơ bản trong bề mặt tán xạ cuối cùng. Sau khi hiệu chỉnh trên các mô phỏng, các tìm kiếm trực tiếp cho các vòng tròn phù hợp do giao điểm của miền tôpô cơ bản với bề mặt tán xạ cuối cùng cũng cho kết quả vô hiệu ở mức độ cao ... Phép đo phân cực CMB trong tương lai sẽ cho phép chúng tôi thử nghiệm thêm các mô hình hình học dị hướng và cấu trúc liên kết không tầm thường và có thể đưa ra kết luận rõ ràng hơn, ví dụ cho phép chúng tôi mở rộng độ nhạy đối với cấu trúc liên kết quy mô lớn.

Lượng bất đẳng hướng của vũ trụ sẽ được suy ra từ nền vi sóng vũ trụ (CMB).

Tín dụng hình ảnh: Cơ quan vũ trụ châu Âu, hợp tác Planck

Hình ảnh độ phân giải cao hơn của CMB có thể được tìm thấy ở đây

Vũ trụ đại khái là một không thời gian 4 chiều với tiếng nổ lớn như một điểm kỳ dị. Nó không có cạnh trong không gian 3d khi đi du lịch. Khi nhìn về quá khứ biên giới, nếu bạn muốn gọi nó như thế này, là một vụ nổ lớn. Vụ nổ lớn nhìn chúng ta trên Trái đất giống như ở khoảng cách 13,81 tỷ (13,81e9) năm ánh sáng theo bất kỳ hướng nào. Hoặc là 13,81 tỷ năm trước là ánh sáng cần thời gian đó để du hành đến chúng ta. Nhưng chúng ta không thể du hành đến ranh giới đó, vì vũ trụ giãn nở nhanh hơn chúng ta (hoặc ánh sáng) có thể đi được. Chúng tôi phải đi vào quá khứ hoặc nhanh hơn ánh sáng để đến đó, bất kể là theo hướng không gian.

Không có lỗ đen ở trung tâm vũ trụ, nhưng vụ nổ lớn, nếu bạn muốn gọi nó là trung tâm của một không thời gian 4 ngày.

Vũ trụ, khi nhìn đến một độ tuổi cố định là 13,81 tỷ năm, được lấp đầy gần như đồng nhất với các thiên hà ở quy mô rất lớn. Các thiên hà cục bộ được nhóm lại thành cụm và siêu đám. Các siêu lớp tạo thành một loại lưới 3d. Nhưng không có khu vực hoàn toàn trống. Luôn luôn có một ít khí hoặc bụi hoặc một số plasma hoặc một số tia vũ trụ di chuyển nhanh, neutrino, v.v.

Nếu bạn có thể ngăn chặn sự giãn nở của vũ trụ tại một thời điểm vũ trụ nhất định , bạn sẽ thấy chính mình theo một trong hai hướng trong cùng một khoảng cách, và trong cùng một quá khứ. (Cấu trúc như vậy được gọi là hình cầu 3 mặt . Bề mặt của quả bóng 4 là một ví dụ về hình cầu 3 hình. Video youtube này cố gắng hình dung hình cầu 3 hình xoay tròn.)

Do sự mở rộng nhanh chóng của không thời gian, ánh sáng không thể truyền đủ nhanh xung quanh vũ trụ để biến điều này thành có thể. Do đó, tốt nhất chúng ta có thể nhìn lại vụ nổ lớn, bất kể chúng ta nhìn theo hướng nào. Ánh sáng cần nhiều thời gian hơn để đi vòng quanh vũ trụ vì vũ trụ đang tồn tại sau vụ nổ lớn.

Ok, có thể bạn có một số quan niệm sai lầm.

Vũ trụ không có trung tâm nào cả. Nó trông giống nhau từ điểm avaery, đến bất cứ nơi nào bạn nhìn đến. Nó gần đúng như sau:

Hình ảnh này đại diện cho một hộp quy mô rất lớn trên vũ trụ của chúng ta vào thời điểm hiện tại (không phải thời gian nhận thức, dựa trên ánh sáng nhận được). Tất nhiên, nó chỉ là một mô phỏng máy tính. Mỗi dấu chấm đại diện cho một cụm thiên hà.

Vì vậy, bạn cần phải tưởng tượng một không gian ba chiều vô tận chứa đầy các cấu trúc giống như dây tóc như thế này. Và vô hạn có nghĩa là nó không có giới hạn, vì vậy nó không có hình dạng "bên ngoài". Không có bóng, bóng bầu dục cũng không có hình nón ở đó. Cũng không phải hình dạng bên ngoài bất thường, chỉ là vô hạn. Bất kỳ hình dạng nào trong số này đều có ranh giới 2D trên không gian 3D, nhưng vũ trụ không có ranh giới.