Cât de repede se mișcă Pământul prin univers?

Viteza trebuie într-adevăr măsurată în raport cu ceva. Ne putem măsura viteza radială în raport cu orice alt obiect astronomic de care ne interesează, măsurând deplasările Doppler. Dar dacă doriți să cunoașteți viteza noastră „în raport cu Universul în ansamblu”, mai degrabă decât în raport cu orice obiect, trebuie să fim puțin atenți pentru a ne defini termenii.

Deoarece Universul pare să fie aproximativ omogen și izotrop, are sens să se definească un „cadru de odihnă” în orice punct dat. (Restul cadrelor din diferite puncte se mișcă unul față de celălalt – asta înseamnă ceea ce înseamnă să spui că Universul se extinde.) Acest „cadru de repaus” este în esență cadrul în care lucrurile care înconjoară acel punct par a fi mișcare izotropică (la fel în toate direcțiile). În practică, cel mai bun mod de a defini acel cadru de odihnă este de a găsi cadrul în care fundalul cosmic al microundelor apare la fel în toate direcțiile (nu are moment dipolar, pentru a fi precis). în acest cadru, grupul local de galaxii se mișcă cu aproximativ 600 km / s ( Wikipedia oferă numere precise și probabil citări că sunt „leneș ca să pot privi în sus ).

Uneori oamenii se îngrijorează dacă existența unui „cadru de odihnă” preferat de acest fel este în conflict cu principiul relativității. Răspunsul este că nu este „t. Există câteva moduri de a vedea de ce. Una este să menționăm că principiul relativității spune că legile fizicii nu au cadre preferate, ci soluții speciale la legi pot avea cadre preferate. Un alt mod de a le pune, pe care îl prefer, este că „cadrul de odihnă” pe care îl folosim în cosmologie este pur și simplu cadrul de centru al impulsului unei grămezi de particule ( și anume fotonii CMB din cartierul nostru). În alte contexte, „nu suntem surprinși sau îngrijorați de faptul că o grămadă de particule au un cadru de repaus, deci de ce ar trebui să ne îngrijorăm aici?

Comentarii

• cu privire la link-ul dvs. către Wikipedia , sunt raportate două viteze distincte, și anume, 371km / s și 627km / s, unul dintre Pământ și unul pentru Galaxy (?), sau este doar o greșeală de tipar în articol? (Înțeleg că Pământul se îndreaptă spre Galaxie, vreau doar să fiu sigur)

Pământul se mișcă cu 30 km / s în jurul Soarelui și relativ la Soare. Soarele orbitează centrul galaxiei noastre, Calea Lactee, cu viteza de aproximativ 200-250 km / s. Galaxia noastră se deplasează relativ către grupul local, unde orbitează, iar grupul local cade spre grupul de galaxii Fecioară.

Cu toate acestea, ultimele două viteze sunt mici relativ la viteza grupului local relativ la fundal cosmic cu microunde, cea mai apropiată aproximare a „cadrului potrivit” pe care vi-l poate oferi cosmologia: grupul local se deplasează cu 600 km / s relativ la fundalul cosmic cu microunde. Aceasta reprezintă 0,2% din viteza luminii.

În orice caz, este important să apreciem că toate vitezele sunt relative, toți observatorii care se mișcă cu viteze constante unul față de celălalt pot folosi aceleași legi ale fizicii (principiul relativității) și cuptorul cu microunde cosmic fundalul este atât de slab încât nu „rupe democrația între diferite cadre de referință într-un mod semnificativ.

Sistem solar se mișcă la 368 $ \ pm 2 $ km / sec față de fundalul microundelor în direcția spre constela tion Leo.

Comentarii

• Acesta este modul în care mergeam cu întrebarea, dar este important să rețineți că CMB face nu definiți un cadru de referință special. Pur și simplu unul identificabil.
• CMB este oarecum special prin faptul că nu permite corpurilor și particulelor să se deplaseze la viteze apropiate de viteza luminii: la viteze mari, radiația relicvă face suficientă presiune, încetinind astfel corpul. Deci nu veți întâlni niciodată o planetă sau o stea care se mișcă la viteze apropiate de viteza luminii. Acest lucru face ca principiul lui Aristotel ‘ s (care susține că orice corp în mișcare se va opri mai devreme sau mai târziu) este adevărat, deși l-a derivat din experiențele sale cu Pământul ‘.
• @Anixx, un punct minunat. Nu m-am gândit niciodată așa.

Mai întâi trebuie să te gândești la ce vrei să spui prin spațiu .Conceptul despre cât de repede vă deplasați prin univers sună ca și cum ați presupune un spațiu absolut așa cum este imaginat de Newton, mai degrabă decât un spațiu relațional promovat de Leibniz. Deci, așa cum este formulat, se pare că aveți nevoie de un spațiu-timp absolut, ceea ce nu este cazul relativității speciale. Spațiul descris de cadrele de referință inerțiale în zonele de mică curbură este de obicei folosit ca „spațiu de fundal” și, după cum spune Ted, descrie un spațiu izotrop și omogen. Mișcarea este relativă numai la alte cadre inerțiale și, dacă alegeți un cadru de repaus, trebuie să îl definiți singur.

Comentarii

• @ dmckee- da, acea notă despre CMB care nu definește un cadru special a fost ceea ce am vrut să spun prin ultima mea propoziție, dar este o alegere bună. Cred că argumentarea dintre teoreticienii șirurilor și susținătorii de spațiu discret lqg într-un fel se întoarce la Newton și Leibniz cu spațiul continuu de fundal Newton ‘ și Leibniz ‘ spațiu discret relațional.

Pământul se rotește, Pământul orbitează Soarele, Soarele orbitează galaxia, galaxia se mișcă și universul se extinde. Cât de repede se mișcă Pământul prin univers? Viteza trebuie măsurată în raport cu ceva, deci unde este punctul de relație din univers? Dacă există ceva ca centrul universului mult dincolo de universul nostru observabil, acesta ar putea fi folosit ca punct de măsură. Nu știm dacă centrul universului există, dar dacă există, întregul univers ar putea să se învârtă în jurul centrului său, iar accelerația centripetă ar putea determina extinderea acestuia și am fi putut accelera expansiunea universului fără acest misterios energie întunecată care este cea mai populară explicație de astăzi. Dacă există ceva de genul unui câmp Higgs care face masă din energie, acest lucru ar putea fi, de asemenea, legat de centrul universului. Și dacă există ceva ca un Dumnezeu universal, probabil că are un cuib în mijloc.

Dar chiar dacă există așa ceva ca centru al universului, ar fi la fel de valabil să spunem că Pământul stă perfect nemișcat în timp ce centrul universului se mișcă. Apoi, suntem cu toții în picioare în centrul propriului nostru univers observabil.

Comentarii

• Cred că a fost exclus un univers rotativ.