Como funciona o conceito de um universo sem centro?

Eu entendo basicamente que o universo é homogêneo (parece o mesmo em todos os pontos) e me disseram na minha classe astro que ele não deveria ter centro, mas como isso funciona incomoda minha mente. Não consigo superar a sensação de que, em algum ponto do universo, uma civilização poderia olhar em uma certa direção e ver um sinal indicativo da direção em direção à borda ou ao centro, como galáxias mais jovens ou falta de galáxias se movendo em uma determinada direção. .

EDIT: Obrigado a Sir Cumference por destacar algumas coisas que não estão claras sobre a minha pergunta. Claro, até certo ponto, você pode pensar no universo como estando sem centro, mas se você pensa em uma bola ficando maior do nada e escolhe um ponto aleatório na esfera em crescimento, sempre pode dizer que o O ponto está mais longe de alguns pontos na esfera do que outros, ou em outras palavras, que existe uma direção em direção a um "centro".

Quaisquer outros detalhes que você possa fornecer relacionados serão extremamente bem-vindos.

Quando falamos sobre o universo, estamos realmente falando de uma das duas coisas:

• O universo observável, que é tudo o que podemos ver.
• O Universo, que é tudo o que já existiu, existe atualmente e existirá.

O universo observável tem seu próprio centro, geralmente a Terra. É uma região esférica de tudo o que podemos ver, essencialmente qualquer coisa cuja luz tenha nos alcançado. Geralmente nos referimos a isso quando dizemos coisas como "existem átomos no universo".$10^{86}$

Na realidade, todo mundo tem seu próprio universo observável, e isso pode mudar dependendo de onde você estiver. Um exoplaneta distante tem seu próprio universo observável e pode receber luz de diferentes lugares. Essencialmente, você é o centro do seu próprio universo observável.

Suponho que você esteja falando sobre o último, no entanto. O Universo (observe a capital "U") é todo o espaço, tempo e seu conteúdo. Tudo o que existe, existe e atualmente existe é parte disso.

Pensa-se que o universo seja infinitamente grande, portanto não pode ter um centro. O centro de algo é a equidistância do ponto a partir das bordas, mas se algo se estender infinitamente longo, continuaria. Não teria uma vantagem e, portanto, não teria um centro. Você não poderia encontrar o ponto equidistante das bordas se ele se estender infinitamente.

Você pode perguntar: "então onde o Big Bang começou? Certamente deve ter sido o centro do Universo, certo?" Bem, você pode dizer que o Big Bang aconteceu em todos os lugares. Antes do Big Bang, a matéria preenchia a maior parte do vazio do Universo. Era essencialmente denso e, portanto, ficou extremamente quente ao ponto em que nenhum hádron poderia se formar.

Pensa-se que esta temperatura fez com que o próprio espaço se expandisse. Essencialmente, mais espaço foi criado entre toda a questão, até que tudo foi capaz de esfriar. Isso é o que chamamos de Big Bang. Isso não aconteceu em um determinado momento, mas em todo lugar.

EDIT : Eu entendo sua confusão. Deixe-me esclarecer alguns equívocos comuns:

O universo não é como uma bola. Em vez disso, você pode pensar nisso como uma grade plana e sua "expansão" significa apenas que as distâncias entre os objetos na grade estão ficando maiores. Em essência, mais espaço está sendo criado entre os objetos. É isso o que queremos dizer com expansão - que os objetos estão se afastando, uma vez que mais espaço está sendo criado entre eles.

Aqui está uma analogia fácil: imagine que você está passeando com seu cachorro. De repente, o chão começa a se expandir entre vocês. Você e seu cão se separam e continuam se afastando.

Isso está acontecendo basicamente em toda parte: o espaço está se expandindo entre tudo, então estamos nos afastando de outras galáxias. O Universo é infinito, e podemos nos separar constantemente de outros objetos porque o espaço está sendo criado entre nós. Aqui está um GIF que eu criei que pode ajudá-lo a obtê-lo:

Você pode ver como as galáxias se separam à medida que o espaço entre elas aumenta. E isso acontece em qualquer lugar do universo. Então, vamos manter isso em mente e esclarecer o Big Bang.

O Big Bang não aconteceu em um único ponto, nem o Universo começou em um único ponto. O universo é e sempre foi infinito. O Big Bang foi justamente quando a expansão do Universo realmente começou - isto é, quando os objetos começaram a se afastar um do outro. O universo ainda era infinito, mas havia menos espaço entre o assunto.

Essa densidade fez com que o Universo ficasse extremamente quente e se expandisse. Então aqui o espaço em si foi distorcido e começou a se expandir. Mais e mais espaço foi criado entre a matéria, e ainda é agora (embora agora seja principalmente devido à energia escura em vez de calor).

Eu suspeito que o que a turma lhe disse foi que o universo pode ser infinito. Atualmente, não temos como saber se isso é verdade ou não. A questão é que não há como saber quando a inflação parou fora da esfera do Hubble. Eu acredito que há alguma evidência no CMBR de que ele tem um tamanho mínimo que é várias vezes o raio de Hubble, pois haveria ressonâncias que não são aparentes no espectro. No entanto, não há limite superior. Note, no entanto, que essa teoria inclui a possibilidade de o universo nem sempre ser infinito, mas de um tamanho finito desde o início.