Hoe snel beweegt de aarde door het universum?

Snelheid moet inderdaad ten opzichte van iets worden gemeten. We kunnen onze radiale snelheid meten ten opzichte van elk ander astronomisch object waar we om geven, door Dopplerverschuivingen te meten. Maar als je onze snelheid “ten opzichte van het heelal als geheel” wilt weten in plaats van ten opzichte van een bepaald object, moeten we een beetje voorzichtig zijn om onze termen te definiëren.

Omdat het heelal lijkt te zijn ongeveer homogeen en isotroop, is het logisch om op een bepaald punt een “rustframe” te definiëren. (De rustframes op verschillende punten bewegen ten opzichte van elkaar – dat is wat het betekent om te zeggen dat het universum zich uitbreidt.) Dit rustframe is in wezen het frame waarin de dingen rond dat punt lijken te zijn isotroop bewegend (hetzelfde in alle richtingen). In de praktijk is de beste manier om dat rustframe te definiëren het frame te vinden waarin de kosmische microgolfachtergrond in alle richtingen hetzelfde lijkt (heeft geen dipoolmoment, om precies te zijn). in dit frame beweegt de lokale groep melkwegstelsels met ongeveer 600 km / s ( Wikipedia geeft precieze cijfers en waarschijnlijk citaten die ik “te lui ben om op te zoeken ).

Mensen maken zich soms zorgen of het bestaan van een dergelijk geprefereerd “rustframe” in strijd is met het relativiteitsbeginsel. Het antwoord is dat het niet “t is. Er zijn een aantal manieren om te zien waarom. Een daarvan is op te merken dat het relativiteitsbeginsel zegt dat de natuurkundige wetten geen geprefereerde frames hebben, maar bepaalde oplossingen voor de wetten kunnen voorkeurskaders hebben. Een andere manier om het uit te drukken, waar ik de voorkeur aan geef, is dat het rustkader dat we in de kosmologie gebruiken, gewoon het middelpunt van het momentum is van een stel deeltjes ( namelijk de CMB-fotonen in onze buurt). In andere contexten zijn we niet verrast of ongerust over het feit dat een aantal deeltjes een rustframe hebben, dus waarom zouden we ons daar zorgen over maken?

Opmerkingen

• met betrekking tot uw link naar Wikipedia , worden twee verschillende snelheden gerapporteerd, namelijk 371 km / s en 627 km / s, een van de aarde en een voor de melkweg (?), of is het gewoon een typefout in het artikel? (Ik begrijp dat de aarde respect heeft voor de Melkweg, ik wil er gewoon zeker van zijn)

De aarde beweegt met 30 km / s rond de zon en relatief ten opzichte van de zon. De zon draait in een baan om het centrum van ons sterrenstelsel, de Melkweg, met een snelheid van ongeveer 200-250 km / s. Ons Melkwegstelsel beweegt relatief naar de Lokale Groep waar het in een baan omheen draait en de Lokale Groep valt naar de Virgo Cluster van Melkwegstelsels.

De laatste twee snelheden zijn echter klein relatief ten opzichte van de snelheid van de Lokale Groep relatief tot de kosmische microgolfachtergrond, de beste benadering van het juiste frame dat kosmologie je kan bieden: de Lokale Groep beweegt zich met 600 km / s ten opzichte van de kosmische microgolfachtergrond. Dat is 0,2% van de lichtsnelheid.

In ieder geval is het belangrijk te beseffen dat alle snelheden relatief zijn, alle waarnemers die met constante snelheden ten opzichte van elkaar bewegen, kunnen dezelfde natuurkundige wetten (het relativiteitsbeginsel) gebruiken, en de kosmische microgolf achtergrond is zo zwak dat het de democratie tussen verschillende referentieframes niet significant doorbreekt.

Zonnestelsel beweegt met $ 368 \ pm 2 $ km / sec ten opzichte van de microgolfachtergrond in de richting van de constella tie Leo.

Opmerkingen

• Dit is de manier waarop ik met de vraag ging, maar het is belangrijk op te merken dat de CMB niet een speciaal referentiekader definiëren. Gewoon een identificeerbare.
• CMB is enigszins speciaal omdat het lichamen en deeltjes niet toestaat om te bewegen met snelheden die dicht bij de snelheid van het licht liggen: bij hoge snelheden zorgt de relikwie-straling voor voldoende druk waardoor het lichaam wordt vertraagd. Je zult dus nooit een planeet of ster tegenkomen die beweegt met snelheden die de lichtsnelheid benaderen. Dit maakt het Aristoteles ‘ s principe (dat beweert dat elk bewegend lichaam vroeg of laat stopt) waar, hoewel hij het heeft afgeleid uit zijn ervaringen met de aarde ‘ s sfeer.
• @Anixx, goed punt. Ik heb er nooit zo over nagedacht.

Eerst moet je nadenken over wat je bedoelt met spatie .Het concept van hoe snel je door het universum beweegt, klinkt alsof je een absolute ruimte aanneemt zoals Newton voor ogen had in plaats van een relationele ruimte zoals gepromoot door Leibniz. Dus, zoals verwoord, lijkt het erop dat je een absolute achtergrondruimtetijd nodig hebt, wat niet het geval is met de speciale relativiteitstheorie. De ruimte die wordt beschreven door inertiële referentieframes in gebieden met een kleine kromming, wordt meestal gebruikt als “achtergrondruimte” en beschrijft, zoals Ted zegt, een isotrope en homogene ruimte. Beweging is alleen relatief ten opzichte van andere traagheidsframes, en als je een rustframe kiest, moet je er zelf een definiëren.

Reacties

• @ dmckee- ja, die opmerking over de CMB die geen speciaal frame definieerde, was wat ik bedoelde met mijn laatste zin, maar het is een goede keuze. Ik denk dat de ruzie tussen snaartheoretici en aanhangers van lqg discrete ruimte in zekere zin teruggaat tot Newton en Leibniz met Newton ‘ s continue achtergrondruimte en Leibniz ‘ relationele discrete ruimte.

De aarde draait, de aarde draait om de zon, de zon draait rond de melkweg, de melkweg beweegt en het universum breidt zich uit. Hoe snel beweegt de aarde door het universum? Snelheid moet worden gemeten in relatie tot iets, dus waar is het relatiepunt in het universum? Als er zoiets als het centrum van het universum is ver buiten ons waarneembare universum, zou dit als meetpunt kunnen worden gebruikt. We weten niet of het centrum van het universum bestaat, maar als dat zo is, zou het hele universum rond zijn centrum kunnen draaien en zou de centripetale versnelling ervoor kunnen zorgen dat het uitdijt, en we hadden de expansie van het universum kunnen versnellen zonder deze mysterieuze donkere energie , wat tegenwoordig de meest populaire verklaring is. Als er zoiets is als een Higgs-veld waardoor massa zonder energie, dit kan ook verband houden met het centrum van het universum. En als er zoiets als een universele God bestaat, heeft hij waarschijnlijk een nest in het midden.

Maar zelfs als er zoiets bestaat als het centrum van het universum, zou het even geldig zijn om te zeggen dat de aarde volkomen stil staat terwijl het centrum van het universum in beweging is. Dan staan we allemaal stil in het centrum van ons eigen waarneembare universum.

Reacties

• Ik denk dat een roterend universum is uitgesloten.