Wie schnell bewegt sich die Erde durch das Universum?

Die Geschwindigkeit muss tatsächlich relativ zu etwas gemessen werden. Wir können unsere Radialgeschwindigkeit relativ zu jedem anderen astronomischen Objekt messen, das uns wichtig ist, indem wir Doppler-Verschiebungen messen. Wenn Sie jedoch unsere Geschwindigkeit „relativ zum Universum als Ganzes“ und nicht relativ zu einem Objekt kennen möchten, müssen wir etwas vorsichtig sein, um unsere Begriffe zu definieren.

Weil das Universum zu sein scheint annähernd homogen und isotrop ist es sinnvoll, an jedem Punkt einen „Ruhe-Frame“ zu definieren. (Die Ruhebilder an verschiedenen Punkten bewegen sich relativ zueinander – das bedeutet, dass sich das Universum ausdehnt.) Dieses „Ruhebild“ ist im Wesentlichen das Bild, in dem sich das Material befindet, das diesen Punkt umgibt isotrop bewegen (in alle Richtungen gleich). In der Praxis besteht der beste Weg, diesen Restrahmen zu definieren, darin, den Rahmen zu finden, in dem der kosmische Mikrowellenhintergrund in alle Richtungen gleich erscheint (genauer gesagt ohne Dipolmoment). Relativ In diesem Rahmen bewegt sich die lokale Gruppe von Galaxien mit etwa 600 km / s ( Wikipedia gibt genaue Zahlen und wahrscheinlich Zitate an, die ich zu faul bin, um nachzuschlagen ).

Menschen machen sich manchmal Sorgen darüber, ob die Existenz eines bevorzugten „Ruhebildes“ dieser Art im Widerspruch zum Relativitätsprinzip steht. Die Antwort ist, dass dies nicht der Fall ist. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, um zu verstehen, warum. Eine ist zu beachten, dass das Relativitätsprinzip besagt, dass die Gesetze der Physik keine bevorzugten Rahmen haben, sondern Bestimmte Lösungen für die Gesetze können bevorzugte Rahmen haben. Eine andere Art, es auszudrücken, die ich bevorzuge, ist, dass der „Restrahmen“, den wir in der Kosmologie verwenden, einfach der Impulsmittelrahmen eines Bündels von Partikeln ist ( nämlich die CMB-Photonen in unserer Nachbarschaft). In anderen Zusammenhängen sind wir nicht überrascht oder besorgt darüber, dass ein Teilchenpartikel einen Ruhezustand hat. Warum sollten wir uns hier also darum kümmern?

Kommentare

• bezüglich Ihres Links zu Wikipedia werden zwei unterschiedliche Geschwindigkeiten gemeldet, nämlich 371 km / s und 627 km / s, einer von der Erde und einer für die Galaxie (?), oder ist es nur ein Tippfehler im Artikel? (Ich verstehe, dass sich die Erde in Bezug auf die Galaxie bewegt, ich möchte nur sicher sein)

Die Erde bewegt sich mit 30 km / s um die Sonne und relativ zur Sonne. Die Sonne umkreist das Zentrum unserer Galaxie, die Milchstraße, mit einer Geschwindigkeit von etwa 200 bis 250 km / s. Unsere Galaxie bewegt sich relativ zu der lokalen Gruppe, in der sie umkreist, und die lokale Gruppe fällt in Richtung des Jungfrau-Galaxienhaufens.

Die beiden letztgenannten Geschwindigkeiten sind jedoch relativ zur Geschwindigkeit der lokalen Gruppe relativ zur kosmischer Mikrowellenhintergrund, die engste Annäherung an „den richtigen Rahmen“, die die Kosmologie Ihnen bieten kann: Die lokale Gruppe bewegt sich relativ zum kosmischen Mikrowellenhintergrund um 600 km / s. Das sind 0,2% der Lichtgeschwindigkeit.

Auf jeden Fall ist es wichtig zu wissen, dass alle Geschwindigkeiten relativ sind. Alle Beobachter, die sich mit konstanten Geschwindigkeiten relativ zueinander bewegen, können dieselben physikalischen Gesetze (das Relativitätsprinzip) und die kosmische Mikrowelle verwenden Der Hintergrund ist so schwach, dass er die Demokratie zwischen verschiedenen Bezugssystemen nicht wesentlich zerstört.

Sonnensystem bewegt sich mit $ 368 \ pm 2 $ km / s relativ zum Mikrowellenhintergrund in Richtung der Konstella tion Leo.

Kommentare

• So ging ich mit der Frage um, aber es ist wichtig zu beachten, dass die CMB tut Definieren Sie keinen speziellen Referenzrahmen. Einfach identifizierbar.
• CMB ist insofern etwas Besonderes, als es Körpern und Partikeln verbietet, sich mit Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit zu bewegen: Bei hohen Geschwindigkeiten übt die Reliktstrahlung einen ausreichenden Druck aus und verlangsamt so den Körper. Sie werden also niemals einem Planeten oder Stern begegnen, der sich mit einer Geschwindigkeit nahe der Lichtgeschwindigkeit bewegt. Dies macht das Prinzip des Aristoteles ‚ (das besagt, dass jeder sich bewegende Körper früher oder später aufhören wird) wahr, obwohl er es aus seinen Erfahrungen mit der Erde ‚ s Atmosphäre.
• @Anixx, toller Punkt. Ich habe es nie so gesehen.

Zuerst müssen Sie darüber nachdenken, was Sie unter Raum verstehen .Das Konzept, wie schnell Sie sich durch das Universum bewegen, klingt so, als würden Sie einen absoluten Raum annehmen, wie er von Newton vorgestellt wird, und keinen relationalen Raum, wie er von Leibniz gefördert wird. Wie formuliert, scheint es, dass Sie eine absolute Hintergrundraumzeit benötigen, was bei einer speziellen Relativitätstheorie nicht der Fall ist. Der durch Trägheitsreferenzrahmen in Bereichen mit geringer Krümmung beschriebene Raum wird normalerweise als „Hintergrundraum“ verwendet und beschreibt, wie Ted sagt, einen isotropen und homogenen Raum. Die Bewegung ist nur relativ zu anderen Trägheitsrahmen. Wenn Sie einen Ruhezustand auswählen, müssen Sie selbst einen definieren.

Kommentare

• @ dmckee- Ja, diese Notiz über die CMB, die keinen speziellen Rahmen definiert, war das, was ich mit meinem letzten Satz gemeint habe, aber es ist eine gute Wahl. Ich denke, die Auseinandersetzung zwischen Stringtheoretikern und Unterstützern des lqg-diskreten Raums geht in gewisser Weise auf Newton und Leibniz zurück, mit Newtons kontinuierlichem Hintergrundraum

Die Erde dreht sich, die Erde umkreist die Sonne, die Sonne umkreist die Galaxie, die Galaxie bewegt sich und das Universum dehnt sich aus. Wie schnell bewegt sich die Erde durch das Universum? Geschwindigkeit muss in Bezug auf etwas gemessen werden. Wo liegt also der Beziehungspunkt im Universum? Wenn es so etwas wie das Zentrum des Universums weit außerhalb unseres beobachtbaren Universums gibt, könnte dies als Maßpunkt verwendet werden. Wir wissen nicht, ob das Zentrum des Universums existiert, aber wenn es existiert, könnte sich das gesamte Universum um sein Zentrum drehen und die zentripetale Beschleunigung könnte dazu führen, dass es sich ausdehnt, und wir hätten die Expansion des Universums ohne dieses mysteriöse dunkle Energie , was heute die beliebteste Erklärung ist. Wenn es so etwas wie ein Higgs-Feld gibt, das macht Masse aus Energie, dies könnte auch mit dem Zentrum des Universums zusammenhängen. Und wenn so etwas wie ein universeller Gott existiert, hat er wahrscheinlich ein Nest in der Mitte.

Aber selbst wenn es so etwas gibt Als Zentrum des Universums wäre es ebenso gültig zu sagen, dass die Erde vollkommen still steht, während sich das Zentrum des Universums bewegt. Dann stehen wir alle still im Zentrum unseres eigenen beobachtbaren Universums.

Kommentare

• Ich denke, ein rotierendes Universum wurde ausgeschlossen.