Bagaimana konsep alam semesta tanpa pusat bekerja?

Saya mengerti pada dasarnya bahwa alam semesta adalah homogen (terlihat sama dari setiap titik) dan saya diberitahu di kelas astro saya bahwa itu seharusnya tidak memiliki pusat, tetapi bagaimana cara kerjanya mengejutkan pikiran saya. Saya tidak bisa melupakan perasaan bahwa dari suatu titik di alam semesta suatu peradaban dapat melihat ke arah tertentu dan melihat tanda yang menunjukkan arah menuju tepi atau pusat, seperti galaksi yang lebih muda atau kurangnya galaksi yang bergerak ke arah tertentu .

EDIT: Terima kasih kepada Sir Cumference karena menyoroti beberapa hal yang tidak jelas tentang pertanyaan saya. Tentu saja, sampai batas tertentu Anda mungkin dapat menganggap alam semesta sebagai tanpa pusat, tetapi jika Anda berpikir tentang bola yang tumbuh lebih besar dari nol, dan Anda memilih titik acak dalam bola yang tumbuh, Anda selalu dapat mengatakan bahwa titik lebih jauh dari beberapa titik di bola daripada yang lain, atau dengan kata lain, bahwa ada arah menuju "pusat".

Setiap detail lain yang dapat Anda berikan yang terkait sama sekali akan sangat disambut.

Ketika kita berbicara tentang alam semesta, kita benar-benar berbicara tentang satu dari dua hal:

• Alam semesta yang dapat diamati, yang merupakan segala yang mungkin dapat kita lihat.
• Semesta, yang adalah segala sesuatu yang pernah ada, saat ini ada, dan akan ada.

Alam semesta yang dapat diamati memiliki pusatnya sendiri, biasanya Bumi. Itu adalah wilayah bulat dari segala sesuatu yang dapat kita lihat, pada dasarnya segala sesuatu yang cahayanya telah mencapai kita. Kami biasanya merujuk ini ketika kami mengatakan hal-hal seperti "ada$10^{86}$ atom di alam semesta. "

Pada kenyataannya, setiap orang memiliki alam semesta yang dapat diamati sendiri, dan itu dapat berubah tergantung di mana Anda berada. Sebuah planet ekstrasurya jauh memiliki alam semesta yang dapat diamati sendiri, dan dapat menerima cahaya dari tempat yang berbeda. Pada dasarnya, Anda adalah pusat dari semesta Anda yang dapat diamati sendiri.

Saya berasumsi Anda sedang berbicara tentang yang terakhir. Semesta (perhatikan ibukota "U") adalah semua ruang dan waktu serta isinya. Apa pun yang sudah ada, akan ada, dan saat ini ada adalah bagian darinya.

Semesta dianggap sangat besar, sehingga tidak dapat memiliki pusat. Pusat dari sesuatu adalah titik yang berjarak sama dari tepi, tetapi jika sesuatu membentang sangat panjang, itu akan terus berjalan. Itu tidak akan memiliki keunggulan, dan dengan demikian itu tidak akan memiliki pusat. Anda tidak dapat menemukan titik yang berjarak sama dari tepi jika itu hanya menjangkau tanpa batas.

Anda mungkin bertanya, "lalu dari mana Big Bang mulai? Tentunya itu pasti pusat Semesta, kan?" Nah, bisa dibilang Big Bang terjadi di mana-mana. Sebelum Big Bang, materi mengisi sebagian besar kekosongan alam semesta. Itu pada dasarnya padat, dan jadi sangat panas ke titik di mana tidak ada hadron yang bisa terbentuk.

Diperkirakan bahwa suhu ini menyebabkan ruang itu sendiri mengembang. Pada dasarnya, lebih banyak ruang dibuat di antara semua masalah, sampai semuanya bisa menjadi dingin. Inilah yang kita sebut Big Bang. Itu tidak terjadi pada titik tertentu, tetapi itu terjadi di mana-mana.

EDIT : Saya mengerti kebingungan Anda. Biarkan saya menghapus beberapa kesalahpahaman umum:

Semesta tidak seperti bola. Alih-alih, Anda bisa menganggapnya seperti kisi datar, dan "ekspansi" itu hanya berarti bahwa jarak antara objek di kisi itu semakin besar. Intinya, lebih banyak ruang dibuat di antara benda-benda. Itulah yang kami maksud dengan ekspansi - bahwa benda-benda bergerak menjauh satu sama lain, karena lebih banyak ruang diciptakan di antara mereka.

Berikut ini analogi yang mudah: bayangkan Anda membawa anjing Anda berjalan. Tiba-tiba, tanah mulai melebar di antara Anda. Anda dan anjing Anda akan berpisah dan terus menjauh dari satu sama lain.

Itu pada dasarnya terjadi di mana-mana: ruang meluas di antara segala sesuatu, jadi kita menjauh dari galaksi lain. Alam semesta tidak terbatas, dan kita dapat terus-menerus menjauh dari objek-objek lain karena ruang diciptakan di antara kita. Ini GIF yang saya buat yang mungkin bisa membantu Anda mendapatkannya:

Anda dapat melihat bagaimana galaksi-galaksi melayang ketika ruang di antara mereka meningkat. Dan ini terjadi di mana-mana di Semesta. Jadi mari kita mengingatnya dan menjernihkan Big Bang.

Big Bang tidak terjadi pada satu titik, dan Semesta juga tidak dimulai pada satu titik. Semesta adalah, dan selalu, tak terbatas. Big Bang terjadi ketika ekspansi Semesta benar-benar dimulai - yaitu, ketika benda-benda mulai saling menjauh. Semesta masih tak terbatas, tetapi ada sedikit ruang di antara masalah ini.

Kepadatan ini menyebabkan Semesta menjadi sangat panas dan mengembang. Jadi di sini, ruang itu sendiri terdistorsi dan mulai mengembang. Semakin banyak ruang yang diciptakan antara masalah ini, dan masih sekarang (meskipun sekarang ini terutama karena energi gelap, bukan panas).

Saya curiga bahwa apa yang dikatakan kelas kepada Anda adalah bahwa alam semesta mungkin tidak terbatas. Saat ini kami tidak memiliki cara untuk mengetahui apakah itu benar atau tidak. Masalahnya adalah tidak ada cara untuk mengetahui kapan inflasi berhenti di luar lingkup Hubble kami. Saya percaya bahwa ada beberapa bukti dalam CMBR bahwa ia memiliki ukuran minimum yang beberapa kali radius Hubble, karena akan ada resonansi yang tidak terlihat dalam spektrum. Namun tidak ada batas atas. Perhatikan, bagaimanapun, bahwa teori ini mencakup kemungkinan bahwa alam semesta tidak selalu tak terbatas tetapi bahwa itu adalah ukuran terbatas awal.