Hvor hurtigt bevæger Jorden sig gennem universet?

Hastighed skal faktisk måles i forhold til noget. Vi kan måle vores radiale hastighed i forhold til ethvert andet astronomisk objekt, vi holder af, ved at måle dopplerforskydninger. Men hvis du vil kende vores hastighed “i forhold til universet som helhed” snarere end i forhold til et objekt, skal vi være lidt forsigtige med at definere vores termer.

Fordi universet ser ud til at være omtrent homogen og isotrop, giver det mening at definere en “hvilestel” på et givet punkt. (Hvilerammerne på forskellige punkter bevæger sig i forhold til hinanden – det betyder det at sige, at universet udvider sig.) Denne “hvileramme” er i det væsentlige den ramme, hvor tingene omkring det punkt ser ud til at være bevæger sig isotropisk (det samme i alle retninger). I praksis er den bedste måde at definere denne hvileramme på at finde den ramme, hvor den kosmiske mikrobølgebaggrund vises ens i alle retninger (har intet dipolmoment, for at være præcis). til denne ramme bevæger den lokale gruppe af galakser sig med cirka 600 km / s ( Wikipedia giver præcise tal og sandsynligvis citater, som jeg er for doven til at slå op

Folk bekymrer sig undertiden om, hvorvidt eksistensen af en foretrukken “hvilestel” af denne slags er i strid med relativitetsprincippet. Svaret er, at det ikke er der. Der er et par måder at se hvorfor. Man skal bemærke, at relativitetsprincippet siger, at fysikens love ikke har nogen foretrukne rammer, men bestemte løsninger på lovene kan have foretrukne rammer. En anden måde at sætte det på, som jeg foretrækker, er, at den “hvilestel”, vi bruger i kosmologi, simpelthen er centrum for momentum af en masse partikler ( nemlig CMB-fotoner i vores nabolag). I andre sammenhænge er vi ikke overraskede eller bekymrede over det faktum, at en masse partikler har en hvilestel, så hvorfor skal vi bekymre os om det her?

Kommentarer

• angående dit link til Wikipedia rapporteres to forskellige hastigheder, nemlig 371 km / s og 627 km / s, en af Jorden og en til Galaxy (?), eller er det bare en skrivefejl i artiklen? (Jeg forstår, at Jorden bevæger sig i forhold til Galaxy, jeg vil bare være sikker)

Jorden bevæger sig 30 km / s rundt om solen og relativt til solen. Solen kredser om midten af vores galakse, Mælkevejen, med en hastighed på ca. 200-250 km / s. Vores galakse bevæger sig relativt til den lokale gruppe, hvor den kredser, og den lokale gruppe falder mod jomfruklyngen af galakser.

De sidstnævnte to hastigheder er dog små i forhold til den lokale gruppes hastighed i forhold til kosmisk mikrobølgebaggrund, den nærmeste tilnærmelse af “den rigtige ramme”, som kosmologi kan tilbyde dig: Den lokale gruppe bevæger sig med 600 km / s i forhold til den kosmiske mikrobølgebaggrund. Det er 0,2% af lysets hastighed.

I hvert fald er det vigtigt at forstå, at alle hastigheder er relative, alle observatører, der bevæger sig med konstante hastigheder i forhold til hinanden, kan bruge de samme fysiske love (relativitetsprincippet) og den kosmiske mikrobølgeovn baggrunden er så svag, at den ikke bryder demokratiet mellem forskellige referencerammer på en markant måde.

Solsystem bevæger sig med $ 368 \ pm 2 $ km / sek i forhold til mikrobølgebaggrunden i retning mod constella tion Leo.

Kommentarer

• Det var sådan, jeg gik med spørgsmålet, men det er vigtigt at bemærke, at CMB gør ikke definer nogle specielle referencerammer. Simpelthen en identificerbar.
• CMB er noget specielt ved, at det tillader kroppe og partikler at bevæge sig med hastigheder tæt på lysets hastighed: ved høje hastigheder giver relikstrålingen tilstrækkeligt tryk og dermed sænker kroppen. Så du vil aldrig støde på en planet eller en stjerne, der bevæger sig med hastigheder tæt på lysets hastighed. Dette gør Aristoteles ‘ s princip (som hævder, at enhver bevægende krop vil stoppe før eller senere) sandt, skønt han udledte det fra sine erfaringer med Jorden ‘ s atmosfære.
• @Anixx, fantastisk punkt. Jeg tænkte aldrig på det på den måde.

Først skal du tænke over, hvad du mener med rummet .Konceptet med hvor hurtigt du bevæger dig gennem universet lyder som om du antager et absolut rum som Newton forestiller sig snarere end et relationelt rum som fremmet af Leibniz. Så som det er formuleret, ser det ud til at du har brug for en absolut baggrundsrumtid, hvilket ikke er tilfældet med særlig relativitet. Rummet beskrevet af inertiale referencerammer i områder med lille krumning bruges normalt som “baggrundsrum” og, som Ted siger, beskriver et isotropt og homogent rum. Bevægelse er kun i forhold til andre inertialrammer, og hvis du vælger en hvilestel, skal du selv definere en.

Kommentarer

• @ dmckee- ja, den note om, at CMB ikke definerede en særlig ramme, var hvad jeg mente med min sidste sætning, men det er godt gået at vælge. Jeg tror, at skænderiet, der foregår mellem strengteoretikere og lqg diskrete rumstøtter, på nogle måder går tilbage til Newton og Leibniz med Newtons ‘ s kontinuerlige baggrundsrum og Leibniz ‘ relationelt diskret rum.

Jorden drejer, Jorden kredser om solen, solen kredser om galaksen, galaksen bevæger sig og universet ekspanderer. Hvor hurtigt bevæger Jorden sig gennem universet? Hastighed skal måles i forhold til noget, så hvor er relationspunktet i universet? Hvis der er noget som centrum af universet langt ud over vores observerbare univers, kan dette bruges som et målepunkt. Vi ved ikke, om universets centrum eksisterer, men hvis det gør det, kunne hele universet dreje rundt om dets centrum, og den centripetale acceleration kunne få det til at ekspandere, og vi kunne have fremskyndet ekspansion af universet uden denne mystiske mørk energi , som er den mest populære forklaring i dag. Hvis der er noget i retning af et Higgs-felt som gør masse ud af energi, kan dette også være relateret til universets centrum. Og hvis der findes noget som en universel Gud, har han sandsynligvis en rede i midten.

Men selvom der er sådan en ting som centrum af universet, ville det være lige så gyldigt at sige, at Jorden står perfekt stille, mens universets centrum bevæger sig. Så står vi alle stille i centrum af vores eget observerbare univers.

Kommentarer

• Jeg tror, at et roterende univers er blevet udelukket.