Maailmankaikkeuden laajeneminen

Mittaus laajennus ja muutos korko expansionEdit

periaatteessa maailmankaikkeuden laajeneminen voidaan mitata ottamalla standardin hallitsija ja mittaa etäisyys kahden cosmologically kaukainen pistettä, odottaa tietyn ajan, ja sitten mitataan etäisyys uudelleen, mutta käytännössä standardi hallitsijat eivät ole helppo löytää kosmologisen asteikot ja ajanjaksot, joina mitattavissa oleva laajennus olisi näkyvissä ovat liian suuri olla havaittavissa jopa useita sukupolvia ihmisiä. Avaruuden laajenemista mitataan välillisesti., Suhteellisuusteoria ennustaa ilmiöitä, jotka liittyvät laajennus, erityisesti redshift-versus-matkan suhde Hubblen Laki; toiminnalliset lomakkeet kosmologisen etäisyys mittaukset poikkeavat siitä, mitä olisi odotettavissa, jos tilaa ei laajenneta ja havaittavissa muutos, aineen ja energian tiheys maailmankaikkeudessa nähdään eri laskenta-aikoja.

ensimmäinen mittaus laajentamiseen tilaa tuli Hubblen toteutumista nopeus vs. punasiirtymä osalta., Viimeksi vertaamalla näennäinen kirkkaus kaukana standardi kynttilöitä punasiirtymä niiden isäntä galaksit, laajennus nopeudella maailmankaikkeus on mitattu olevan H0 = 73.24 ± 1.74 (m/s)/Mpc. Tämä tarkoittaa, että jokaista miljoonan parsekin päässä tarkkailija, valo sai siitä, että etäisyys on cosmologically redshifted mukaan noin 73 kilometriä sekunnissa (160,000 km / h). Toisaalta, olettaen, kosmologinen malli, esim. Lambda-CDM-malli, voidaan päätellä, että Hubblen vakio koon suurimmista vaihtelut nähdään Kosmista taustasäteilyä., Suurempi Hubblen vakio merkitsisi pienempää CMB-vaihteluiden ominaiskokoa ja päinvastoin. Planck collaboration mitata kasvuvauhtimme tällä tavalla ja määrittää, H0 = 67.4 ± 0.5 (m/s)/Mpc. Siellä on erimielisyyttä kahden mittaukset, etäisyys tikkaat on malli-riippumaton ja CMB mittaus riippuen varustettu malli, joka vihjaa uusi fysiikka kuin meidän vakio kosmologisen malleja.

Hubble-parametrin ei uskota olevan vakio läpi ajan. Maailmankaikkeuden hiukkasiin vaikuttavat dynaamiset voimat, jotka vaikuttavat laajenemisnopeuteen., Se oli aiemmin odotettavissa, että Hubblen parametri olisi laskussa kuten aika meni, koska vaikutuksen alaisena painovoiman vuorovaikutus maailmankaikkeudessa, ja näin on lisäksi havaittavissa määrä maailmankaikkeudessa nimeltä hidastuvuus parametri, joka cosmologists odotetaan olevan suoraan verrannollinen aineen tiheys maailmankaikkeuden. Yllättävän, hidastus-muuttuja oli mitattu kahdella eri ryhmät voivat olla vähemmän kuin nolla (itse asiassa, sopusoinnussa -1), mikä merkitsi sitä, että nykyään Hubblen parametri on lähentyvät jatkuvasti arvoa ajan myötä., Jotkut cosmologists ovat whimsically kutsutaan vaikutus liittyy ”kiihdyttää maailmankaikkeuden” ”kosminen törppö”. Ilmiön löytymisestä myönnettiin vuoden 2011 Nobelin fysiikanpalkinto.

lokakuussa 2018, tutkijat esitteli uuden kolmannen tien (kaksi aiemmin menetelmiä, joista toinen perustuu redshifts ja toinen kosminen etäisyys tikkaat, antoi tuloksia, jotka eivät ole samaa mieltä), käyttäen tietoa gravitaatio aalto tapahtumia (erityisesti ne, joihin liittyy sulautumisen neutroni tähdet, kuten GW170817), määritetään Hubblen Vakio, tärkeää perustaa kasvuvauhti maailmankaikkeuden.,

etäisyyksien Mittaus laajentaa spaceEdit

Klo kosmologisen asteikot nykyinen maailmankaikkeus on geometrisesti tasainen, joka on sanoa, että säännöt Euklidinen geometria liittyy Eukleides ’ s viides postulate pidä, vaikka aiemmin aika-avaruus olisi ollut erittäin kaareva. Osittain mahtuu niin eri geometriat, maailmankaikkeuden laajeneminen on luonteeltaan yleinen relativistinen, se ei voi olla mallinnettu erityistä suhteellisuusteoria yksin, vaikka tällaisia malleja on olemassa, ne ovat olennainen kertoimet kanssa havaittu vuorovaikutusta aineen ja aika-avaruus nähnyt meidän maailmankaikkeus.,

oikeanpuoleisissa kuvissa näkyy kaksi avaruuskaavioiden näkymää, jotka osoittavat maailmankaikkeuden laajamittaisen geometrian ΛCDM-kosmologisen mallin mukaan. Kaksi avaruuden mitoista jätetään pois, jolloin jäljelle jää yksi avaruuden ulottuvuus (kartion kasvaessa kasvava ulottuvuus) ja yksi aika (kartion pintaa ”ylös” etenevä ulottuvuus)., Kapea pyöreä pää kaavio vastaa kosmologisen ajan 700 miljoonaa vuotta alkuräjähdyksen jälkeen, kun leveä pää on kosmologinen aika on 18 miljardia vuotta, jossa voi nähdä alussa kiihtyvä laajeneminen kuin splaying ulospäin, että aika-avaruus, ominaisuus, joka lopulta hallitsee tässä mallissa. Purppuranpunaiset ruutulinjat merkitsevät kosmologista aikaa miljardin vuoden välein alkuräjähdyksestä. Syaani ruudukko merkki pois comoving distance välein yhden miljardin valovuoden tässä aikakausi (aiemmin vähemmän ja enemmän tulevaisuudessa)., Huomaa, että curling pyöreä pinta on artefakti upottamisen, jolla ei ole fysikaalista merkitystä ja on tehnyt vain tehdä kuva katseltavissa; tilaa ei ole oikeastaan curl noin itse. (Samanlainen vaikutus voidaan nähdä putkimainen muoto pseudosphere.)

ruskea viiva kaaviossa on worldline Maan (tai ainakin aiemmin kertaa, asia, joka tiivistetyssä muodossa Maan päällä). Keltainen viiva on kaukaisimman tunnetun kvasaarin maailmanraja., Punainen viiva on polku valonsäde synnyttämä quasar noin 13 miljardia vuotta sitten ja saavuttaa Maan nykypäivään. Oranssi viiva osoittaa nykyisen etäisyys quasar ja Maan, noin 28 miljardia valovuotta, joka on, erityisesti, suurempi etäisyys kuin ikä maailmankaikkeuden kerrottuna valon nopeudella: ct.

yleisen suhteellisuusteorian ekvivalenssiperiaatteen mukaan erityisen suhteellisuusteorian säännöt ovat paikallisesti voimassa avaruuden pienillä alueilla, jotka ovat suunnilleen tasaisia., Erityisesti valo kulkee aina paikallisesti nopeudella c; meidän kaavio, tämä tarkoittaa, mukaan yleissopimuksen rakentaa spacetime kaaviot, että valo palkit aina tehdä kulma 45° paikallista ruudukko. Se ei kuitenkaan seuraa, että valo kulkee matkan ct aika t, kuten punainen worldline kuvaa. Kun se siirtyy aina paikallisesti c, sen toimitusaika (noin 13 miljardia vuotta) ei ole liittyvät kuljettu tahansa yksinkertainen tapa, koska maailmankaikkeus laajenee, kun valonsäde kulkee tilaa ja aikaa., Itse asiassa matka on luonnostaan epäselvä, koska muuttuva asteikko maailmankaikkeuden. Voimme kuitenkin esiin kaksi matkoja, jotka näyttävät olevan fyysisesti mielekästä: etäisyys Maan ja quasar, kun valo oli säteilevän, ja etäisyys heidän nykyisen aikakauden (ottaen siivu kartio pitkin ulottuvuus, että olemme todenneet spatiaalinen ulottuvuus)., Entinen etäisyys on noin 4 miljardia valovuotta, paljon pienempi kuin ct koska maailmankaikkeus laajeni valoa matkusti etäisyys, että valo oli ”ajaa vastaan juoksumatto”, ja siksi meni pidemmälle kuin alkuperäisen erottaminen Maan ja quasar. Jälkimmäinen etäisyys (näkyy oranssi viiva) on noin 28 miljardia valovuotta, paljon suurempi kuin ct., Jos laajennus voitaisiin välittömästi pysähtyi tänään, se kestää 28 miljardia vuotta valon matka välillä Maan ja quasar mutta jos laajeneminen oli pysähtynyt aikaisemmin, se olisi ottanut vain 4 miljardia vuotta.,

valo kesti paljon kauemmin kuin 4 miljardia vuotta saavuttaa meidät, vaikka se oli pääsee vain 4 miljardin valovuoden päässä, ja, itse asiassa, valon Maata kohti oli itse asiassa siirtymässä pois Maasta, kun se oli ensin pääsee, siinä mielessä, että metrinen etäisyys Maahan kasvoi kosmologisen ajan muutaman ensimmäisen miljardia vuotta sen matka-aika, ja myös osoittaa, että avaruuden laajenemista välillä Maan ja quasar alussa aika oli nopeampi kuin valon nopeus., Mikään tästä yllättävästä käyttäytymisestä ei ole peräisin metrisen laajenemisen erityisominaisuudesta, vaan yksinkertaisesti paikallisista erityisen suhteellisuusteorian periaatteista, jotka on integroitu kaarevalle pinnalle.

Topologia laajentaa spaceEdit

ajan myötä kaikkeuden muodostava avaruus laajenee. Sanoilla ”avaruus” ja ”maailmankaikkeus”, joita joskus käytetään vaihdellen, on tässä yhteydessä erilliset merkitykset., Täällä ”tilaa” on matemaattinen käsite, joka tarkoittaa kolme-ulotteinen moninaiset, johon meidän kannat on upotettu, kun ”maailmankaikkeus” viittaa kaiken, että on olemassa myös materiaa ja energiaa avaruudessa, extra-mitat, jotka voidaan kääriä ylös eri jouset, ja aika, jonka kautta tapahtuu erilaisia tapahtumia. Laajennus tilaa on viittaus tämä 3-D moninaiset vain; että on, kuvaus liittyy mitään rakenteita, kuten ylimääräisiä ulottuvuuksia tai ulkopuolinen maailmankaikkeus.,

lopullinen topologia tilaa on a posteriori – jotain, joka periaatteessa on noudatettava – ei ole olemassa rajoituksia, jotka voi yksinkertaisesti olla perusteltu pois (toisin sanoen ei voi olla mitään a priori rajoituksia), miten sitä tilaa, jossa elämme, on kytketty tai onko se kiertyy itseensä niin kompakti tilaa., Vaikka tietyt kosmologisen malleja, kuten Gödel on maailmankaikkeus sallii jopa outo worldlines, jotka leikkaavat itse, viime kädessä kysymys siitä, onko meillä olemassa jotain ”Pac-Man universe”, jossa, jos matkustaa tarpeeksi pitkälle yhteen suuntaan olisi mahdollista vain päätyä takaisin samaan paikkaan kuin menee kaikki päin pinta ilmapallo (tai planeetta kuin Maa) on havaintoihin perustuva kysymys, joka on rajoittaa mitattavissa tai ei mitattavissa maailmankaikkeus on globaali geometria., Tällä hetkellä, havainnot ovat sopusoinnussa maailmankaikkeuden olevan ääretön laajuus ja yksinkertaisesti kytketty, vaikka meillä on rajoitettu erottaa yksinkertainen ja monimutkainen ehdotukset kosmologisen näköaloja., Maailmankaikkeus voi olla ääretön laajuus tai se voi olla rajallinen, mutta näyttöä siitä, että johtaa inflaatio-malli varhaisen maailmankaikkeuden merkitsee myös sitä, että ”koko universumi” on paljon suurempi kuin näkyvä maailmankaikkeus, ja niin kaikki reunat tai eksoottisia kuvioita tai topologioita ei olisi suoraan havaittavissa, koska valo ei ole saavuttanut asteikot, jotka tällaisia näkökohtia universumin, jos ne ovat olemassa, ovat edelleen sallittuja. Kaikki aikomukset ja tarkoituksiin, se on turvallista olettaa, että maailmankaikkeus on ääretön tilaulottuvuuden, ilman reuna tai outoa connectedness.,

Riippumatta siitä, yleinen muoto maailmankaikkeuden, kysymys siitä, mitä maailmankaikkeus on laajenemassa, on yksi, joka ei vaadi vastauksen mukaan teorioita, jotka kuvaavat laajennus; miten me määrittelemme tilaa maailmankaikkeus ei mitenkään vaatii lisää ulkotilaa, johon se voi laajentaa, koska laajennus ääretön lakeus voi tapahtua muuttamatta ääretön laajuus lakeus. Varmaa on, että moninaiset tilaa, jossa elämme yksinkertaisesti on omaisuus, joka etäisyydet kohteiden välillä ovat kasvaneet ajan myötä., Tämä tarkoittaa vain yksinkertaisia havainnollisia seurauksia, jotka liittyvät metrinen laajennus tutkitaan alla. Laajennuksen tapahtuminen ei vaadi” ulkopuolista ” tai upottamista hyperavaruuteen. Visualisoinnit, jotka usein nähdään maailmankaikkeuden kasvavan kuplana tyhjyyteen, ovat siinä suhteessa harhaanjohtavia. Ei ole mitään syytä uskoa, että laajenevan maailmankaikkeuden ”ulkopuolella” olisi mitään, mihin maailmankaikkeus laajenee.,

Vaikka yleinen alueellinen ulottuvuus on ääretön ja siten maailmankaikkeuden voi saada mitään ”suurempia”, me silti sanoa, että avaruus laajenee, koska paikallisesti, ominaisuus etäisyys kohteiden välillä kasvaa. Äärettömän avaruuden kasvaessa se pysyy äärettömänä.

universumin tiheys laajennuksen aikana

huolimatta siitä, että se oli erittäin tiheä hyvin nuorena ja osan varhaisesta laajenemisesta – paljon tiheämpi kuin mustan aukon muodostamiseen yleensä vaaditaan – maailmankaikkeus ei romahtanut uudelleen mustaksi aukoksi., Tämä johtuu siitä, yleisesti käytettyjä laskelmia painovoiman romahtaa ovat yleensä perustuu esineitä suhteellisen vakiona koko, kuten tähdet, ja älä levitä nopeasti laajentaa tilaa, kuten Big Bang.

Vaikutukset laajennus pieniin scalesEdit

laajentaminen tila on joskus kuvattu voima, joka toimii push-esineitä toisistaan. Vaikka tämä on tarkka kuvaus vaikutus kosmologinen vakio, ei ole tarkkaa kuvaa ilmiön laajeneminen yleensä.,

lisäksi hidastaa yleistä laajennus, painovoima aiheuttaa paikallisia paakkuuntuminen asian tähdet ja galaksit. Kun esineet ovat muodostettu ja sido painovoima, he ”drop out” laajennus ja eivät myöhemmin laajentaa vaikutuksen alaisena kosmologisen metrinen, ei ole voimassa pakottavia heitä tekemään niin.,

ei ole mitään eroa inertiaan maailmankaikkeuden laajeneminen ja inertiaan erottaminen lähellä kohteita tyhjiössä; entinen on yksinkertaisesti suuri-mittakaavassa ekstrapolointi jälkimmäisen.

kun kappaleet ovat painovoiman sitomia, ne eivät enää väisty toisistaan. Niinpä Andromedan galaksi, joka on sidottu Linnunradan galaksiin, on todellisuudessa putoamassa meitä kohti eikä laajene pois. Sisällä Paikallinen Ryhmä, painovoiman vuorovaikutus on muuttunut inertia-malleja esineitä, kuten, että ei ole kosmologisen laajenemisen tapahtuu., Kerran yksi ylittää Paikallinen Ryhmä, inertia-laajennus on mitattavissa, vaikka systemaattinen painovoiman vaikutuksia tarkoita sitä, että suurempia ja suurempia osia tilaa lopulta pudota pois ”Hubble Flow” ja päätyvät sidottu, ei-laajeneva esineitä jopa asteikot superclusters galaksit. Voimme ennustaa tällaisia tulevia tapahtumia tietämällä tarkan tavan, jolla Hubble Flow muuttuu, sekä niiden kohteiden massat, joihin meitä vetovoimaisesti vedetään., Tällä hetkellä, Paikallinen Ryhmä on painovoimaisesti veti kohti joko Shapley Superjoukko tai ”Great Attractor”, jonka kanssa, jos pimeää energiaa ei toimii, meidän olisi lopulta yhdistää ja enää näe laajentaa meiltä pois niin pitkän ajan jälkeen.

seuraus metrinen laajeneminen johtuu inertiaalinen motion on, että yhtenäinen paikallinen ”räjähdys” väliä osaksi tyhjiö voi olla paikallisesti kuvattu FLRW geometria, sama geometria, joka kuvaa maailmankaikkeuden laajeneminen koko ja oli myös perusta yksinkertaisempi Milne maailmankaikkeus, joka ohittaa vaikutusten vakavuuden., Erityisesti yleinen suhteellisuusteoria ennustaa, että valo liikkuu nopeudella c suhteessa paikallisen liikkeen räjähtävä asia, ilmiö on analoginen runko vetämällä.

tilanne muuttuu jonkin verran pimeän energian tai kosmologisen vakion käyttöönoton myötä. Kosmologinen vakio, koska tyhjiön energiatiheys on vaikutusta lisäämällä vastenmielinen voima, välillä esineitä, jotka on suhteellista (ei kääntäen verrannollinen) etäisyyttä. Toisin kuin inertia se ”vetää” aktiivisesti kappaleita, jotka ovat kasaantuneet yhteen painovoiman vaikutuksesta, ja jopa yksittäisiin atomeihin., Kuitenkin, tämä ei aiheuta esineitä kasvaa tasaisesti tai hajota, ellei ne ovat hyvin heikosti sidottu, he yksinkertaisesti asettua tasapainotilan, joka on hieman (huomaamattomasti) suurempi kuin se olisi muutoin ollut. Kun maailmankaikkeus laajenee, ja väliä se ohenee, vetovoima vähenee (koska se on verrannollinen tiheyteen), kun taas kosmologisen vastenmielisyys lisääntyy; niinpä lopullinen kohtalo ΛCDM maailmankaikkeus on lähellä tyhjiö laajenee kiihtyvällä nopeudella vaikutuksen alaisena kosmologinen vakio., Kuitenkin vain paikallisesti näkyvä vaikutus kiihtyvä laajeneminen on katoaminen (karanneita punasiirtymä) kaukaisten galaksien; gravitaation sidottu esineitä, kuten Linnunradan eivät laajentaa ja Andromedan galaksi liikkuu tarpeeksi nopeasti kohti meitä, että se on silti sulautua Linnunradan 3 miljardia vuotta aikaa, ja se on myös todennäköistä, että sulautuman tuloksena syntyvän supergalaxy, joka muodostaa lopulta lasku ja sulautua lähellä Neitsyt Klusterin. Kauempana tästä lojuvat galaksit kuitenkin väistyvät yhä kiihtyvällä vauhdilla pois näkyvyydestämme.,

Metrinen laajeneminen ja nopeus lightEdit

lopussa varhaisen maailmankaikkeuden inflaatiota aikana, kaikki asian ja energian maailmankaikkeus oli asetettu inertia kehityskaari sopusoinnussa vastaavuuden periaate, ja Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian ja tämä on, kun tarkka ja säännöllinen muoto maailmankaikkeuden laajeneminen oli sen alkuperä (joka on, aine maailmankaikkeudessa on erottaa, koska se oli erottaa aiemmin, koska inflaton-kenttä).,

Kun erityinen suhteellisuusteoria kieltää objektit liikkuvat nopeammin kuin valon osalta paikallisen viitekehyksen, jossa aika-avaruus voidaan hoitaa mahdollisimman tasainen ja muuttumaton, se ei koske tilanteita, joissa aika-avaruuden kaarevuus tai kehitys aika on tullut tärkeitä. Nämä tilanteet ovat kuvattu yleinen suhteellisuusteoria, jonka avulla toisistaan kaksi kaukaisia kohteita lisätä nopeammin kuin valon nopeus, vaikka määritelmä ”etäisyys” täällä on hieman erilainen kuin käytetty inertiaalinen runko., Tässä käytetty etäisyyden määritelmä on paikallisten komoving-etäisyyksien yhteenlasku tai integrointi, jotka kaikki tehdään jatkuvaan paikalliseen oikeaan aikaan. Esimerkiksi, galakseja, jotka ovat enemmän kuin Hubble säteellä, noin 4,5 gigaparsecs tai 14,7 miljardia valovuoden päässä meistä on lama, että nopeus on nopeampi kuin valon nopeus. Näiden kohteiden näkyvyys riippuu maailmankaikkeuden tarkasta laajenemishistoriasta., Valo, joka säteilee tänään galaksien ulkopuolella enemmän-kaukainen kosmologinen horisontti, noin 5 gigaparsecs tai 16 miljardia valovuotta, ei koskaan saavuta meitä, vaikka emme voi vielä nähdä valoa, että nämä galaksit pääsee aiemmin. Koska korkea kasvuvauhti, se on myös mahdollista, että etäisyys kahden esineitä olla suurempi kuin arvo lasketaan kertomalla valon nopeus ikä maailmankaikkeuden. Nämä yksityiskohdat aiheuttavat usein sekaannusta amatöörien ja jopa ammattifyysikkojen keskuudessa., Koska ei-intuitiivinen luonne, aihe ja mitä on kuvattu joitakin kuin ”huolimaton” valintoja sanamuoto, tietyt kuvaukset metrinen laajeneminen tilaa ja väärinkäsityksiä, joihin tällaiset kuvaukset voivat johtaa ovat jatkuva keskustelunaihe majoitusliike, koulutuksen ja viestinnän tieteelliset käsitteet.

Mittakaavassa factorEdit

perustasolla, maailmankaikkeuden laajeneminen on omaisuuden paikkatietojen mittaus-suurin mitattavissa asteikot meidän maailmankaikkeuden., Etäisyydet kosmologisesti merkityksellisten pisteiden välillä kasvavat ajan kuluessa, mikä johtaa jäljempänä esitettyihin havaittaviin vaikutuksiin. Tämä ominaisuus maailmankaikkeuden voi olla ominaista yksi parametri, joka on nimeltään mittakaavassa tekijä, joka on ajan funktio ja yksi arvo kaikille tilaa milloin tahansa instant (jos asteikko tekijä oli tehtävä tilaa, tämä olisi vastoin kosmologisen periaatteen). Sovitun mittakaavassa tekijä on asettaa yhtenäisyys tällä hetkellä, ja koska maailmankaikkeus laajenee, on pienempi menneisyydessä ja suurempi tulevaisuudessa., Ekstrapoloimalla takaisin aika kanssa tiettyjä kosmologisen malleja tuottaa hetkeä, jolloin mittakaavassa tekijä oli nolla; meidän nykyinen ymmärrystä kosmologia sarjaa tällä kertaa 13.799 ± 0.021 miljardia vuotta sitten. Jos maailmankaikkeus jatkaa laajentumistaan ikuisesti, mittakerroin lähestyy tulevaisuudessa infiniittisyyttä. Periaatteessa, ei ole mitään syytä, että maailmankaikkeuden laajeneminen on monotoninen ja on olemassa malleja, joissa jossain vaiheessa tulevaisuudessa mittakaavassa tekijä vähenee hoitaja supistuminen tilaa pikemminkin kuin laajentamiseen.,

Muita käsitteellisiä malleja expansionEdit

laajentaminen tila on usein kuvitettu käsitteellisiä malleja, jotka osoittavat vain koko avaruudessa tietyllä hetkellä, jolloin ulottuvuuden aikaa implisiittinen.

kun ”muurahainen kumi köysi malli” yksi kuvittelee muurahainen (idealisoitu kuin pointlike) indeksoinnin vakionopeudella täysin elastinen köysi, joka on jatkuvasti venyttely., Jos me venyttää köyttä mukaisesti ΛCDM mittakaavassa tekijä ja ajatella ant nopeutta kuin valon nopeus, niin tämä analogia on numeerisesti tarkka – muurahainen kantaa ajan myötä ottelu polku punainen viiva upottamisen kaavio edellä.

”kumi arkki malli” korvaa köysi, joissa on taulu kaksiulotteinen kumi arkki, joka laajenee tasaisesti kaikkiin suuntiin. Lisäksi toinen alueellinen ulottuvuus nostaa mahdollisuus osoittaa paikallisten häiriöiden ja paikkatietojen geometria paikallisten kaarevuus levyn.,

In ”balloon malli” tasainen arkki on korvattu pallomaisten ilmapallo, joka on täytetty alkuperäisestä koosta nolla (eli big bang). Ilmapallo Gaussin kaarevuus on positiivinen, kun havainnot viittaavat siihen, että todellinen maailmankaikkeus on avaruudellisesti tasainen, mutta tämä ristiriita voidaan poistaa tekemällä ilmapallo erittäin suuri niin, että se on paikallisesti tasainen rajoissa havainto. Tämä vertaus on mahdollisesti hämmentävä, sillä se viittaa virheellisesti siihen, että alkuräjähdys tapahtui ilmapallon keskellä., Itse asiassa pistettä pois pinnan ilmapallo ei ole merkitystä, vaikka he olivat miehitetty ilmapallo aikaisemmin.

”rusinaleipämallissa” kuvittelee uunissa laajenevan rusinaleivän. Leipä (tilaa) laajenee koko, mutta rusinat (gravitaation sidottu esineitä) eivät laajenna; ne vain kasvaa kauemmas toisistaan.