Como el espacio puede moverse más rápido que la velocidad de la luz

Cuarenta y ún millón quinientos sesenta y ocho mil ochocientos veintisiete



Космологи en el alma de los viajeros en el tiempo. Mirando hacia atrás en miles de millones de años, los científicos son capaces de seguir la evolución de nuestro Universo de increíbles detalles. 13,8 mil millones de años se produjo una Gran Explosión. Después de una fracción de segundo se ha expandido de manera exponencial el universo por un corto período de tiempo bajo el nombre de la inflación. En el transcurso de las épocas sucesivas de espacio ha crecido hasta un tamaño enorme, ni siquiera vemos los bordes.

Pero cómo puede ser esto posible? Si la velocidad de la luz marca el cósmica de la limitación de la velocidad, como pueden existir regiones del espacio-tiempo, los fotones que se encuentran fuera de nuestro alcance? Y si existen, ¿cómo podemos saber de su existencia? A esta pregunta respondió vanessa janek con UniverseToday.

La expansión del universo Como todo lo demás en la física, nuestro universo tiende a existir en el más bajo estado de energía posible. Pero después de 10^-36 segundos después de la Gran Explosión, como creen la inflación космологи, el cosmos estaba en energía falso vacío es el punto mínimo, que en realidad no fue menor. En busca de la verdadera nadir de la energía del vacío, después de una fracción de segundo, el universo раздулась con el factor de 1050.

Desde entonces, el universo continúa expandiéndose, pero a una velocidad menor. Vemos la evidencia de esta expansión a la luz de los objetos distantes. A medida que los fotones emitidos estrella o galaxia, se propagan por el Universo, el estiramiento del espacio hace perder energía. Cuando los fotones llegan a nosotros, sus longitudes de onda muestran el corrimiento al rojo de acuerdo con la distancia que pasaron.

Es por eso que космологи hablan de rojo el desplazamiento como función de la distancia en el espacio y en el tiempo. La luz de los objetos remotos viaja por tanto tiempo, que cuando por fin nos vemos, vemos los objetos a ser lo que eran miles de millones de años atrás.

El volumen de hubble corrimiento al Rojo de la luz nos permite ver los objetos como galaxias tal y como existían en el pasado lejano, pero no podemos observar todos los acontecimientos que sucedieron en nuestro Universo a lo largo de su historia. Debido a que nuestro espacio se expande, la luz de algunos objetos, resulta simplemente demasiado lejos de nosotros para su cuenta.

La física de este límite se basa, en particular, en la pieza que nos rodean en el espacio-tiempo bajo el nombre de volumen de hubble. Aquí, en la Tierra, nos determinamos el volumen de hubble, mediante la medición del llamado parámetro de hubble (H0), en la magnitud que relaciona la velocidad de разбегания distantes objetos con su color rojo desplazamiento. Por primera vez calculado edwin hubble en 1929, descubrió que las galaxias lejanas se alejan de nosotros a una velocidad proporcional a la dislocación de su luz.






Dos fuentes de rojo de desplazamiento: Доплер y космологическое extensión. Abajo: los detectores captan la luz liberada central de la estrella. Esta luz se distiende, o se desplaza, junto con la expansión del espacio

Dividiendo la velocidad de la luz en H0, obtenemos el volumen de hubble. Este esférico de burbuja que cubre el área en la que todos los objetos se alejan de la central de observador a una velocidad menor de la velocidad de la luz. En consecuencia, todos los objetos fuera del alcance de hubble se alejan del centro más rápido que la velocidad de la luz.

Sí, "más rápido que la velocidad de la luz". ¿Cómo es posible?

La magia de la relatividad de la Respuesta a esta pregunta está relacionada con la diferencia entre la teoría especial de la relatividad y de la teoría de la relatividad. La teoría especial de la relatividad requiere de la denominada "sistema inercial de referencia", o, si es más fácil de fondo. Según esta teoría, la velocidad de la luz es la misma en todos los sistemas inerciales. Si el observador se sienta en un banco en el parque del planeta Tierra o despega con neptuno con una velocidad vertiginosa, para él, la velocidad de la luz siempre será la misma. El fotón siempre se aleja de un observador a una velocidad de 300 000 000 de metros por segundo.

Teoría general de la relatividad, sin embargo, describe el mismo tejido del espacio-tiempo. En esta teoría de los sistemas inerciales de referencia no. El espacio no se expande con respecto a algo, o fuera de él, por lo tanto, el límite de la velocidad de la luz en relación con el observador no funciona. Sí, la galaxia más allá de la esfera de hubble se alejan de nosotros más rápido que la velocidad de la luz. Pero la galaxia en sí mismos no superan limitaciones espaciales. Para el observador en una de esas galaxias nada perturba la teoría especial de la relatividad. Es el espacio entre nosotros y estas galaxias se aceleran y aumentan de manera exponencial.

Se ha observado el universo Posible, el siguiente usted un poco de sorprender: el volumen de hubble no es lo mismo que la observada el universo.

Para entender esto, considere la posibilidad de que cuando el universo se hace mayor, escritorio mundo necesita más tiempo para alcanzar nuestros detectores aquí en la Tierra. Podemos ver los objetos que se han acelerado más allá de nuestro actual volumen de hubble, debido a que la luz que vemos hoy, fue lanzado por ellos, cuando estaban en el interior de la esfera.

Estrictamente hablando, nuestro observada del universo coincide con algo bajo el nombre de horizonte de partículas. El horizonte de partículas observa la distancia hasta el más lejano de la luz, que podemos observar en este momento — el de los fotones es tiempo suficiente para permanecer dentro de los límites, o ponerse al día con suavidad la ampliación de la esfera de hubble.






Se Ha Observado El Universo. Técnicamente se conoce como el horizonte de partículas

Que con la distancia? Un poco más de 46 mil millones de años luz de distancia en cualquier dirección — y nuestro observada en el universo diámetro es de aproximadamente 93 mil millones de años luz de distancia, o más de 500 mil millones de billones de kilómetros de distancia.

(Pequeña nota: el horizonte de partículas no es lo mismo que космологический horizonte de sucesos. El horizonte de partículas abarca todos los eventos en el pasado, que podemos ver en la actualidad. Космологический horizonte de sucesos, por otro lado, determina la distancia a la que el futuro, el observador puede ver en ese momento, la antigua, la luz que irradia nuestro pequeño rincón en el espacio-tiempo de hoy.

En otras palabras, el horizonte de partículas tiene que ver con la distancia hasta los objetos en el pasado, la luz que vemos hoy en día; y космологический horizonte de eventos tiene que ver con la distancia que puede pasar nuestro moderno de la luz, pues los rincones lejanos del Universo se acelere de nosotros).

La energía oscura Gracias a la ampliación del Universo, hay regiones del cosmos, que nunca vemos, incluso si vamos a esperar un tiempo infinito, hasta que su luz no nos alcanzará. Pero ¿qué pasa con aquellas zonas que se encuentran justo fuera de nuestro moderno volumen de hubble? Si esta área también se expande, si podemos ver estos fronterizas objetos?

Esto depende de en qué región se expande más rápido — el volumen de hubble o parte del Universo, estará cerca de él en el exterior. Y la respuesta a esta pregunta depende de dos cosas: 1) aumenta o disminuye H0; 2) se acelera o se ralentiza el universo. Estos dos tempo están estrechamente relacionados, pero no son una y la misma.

De hecho, космологи creen que vivimos en el tiempo, cuando H0 se reduce; pero debido a la energía oscura que la velocidad de expansión del Universo crece.

Puede parecer contradictorio, pero hasta que H0 se reduce a un ritmo más lento de lo que crece la velocidad de expansión del Universo, el movimiento general de las galaxias de nosotros todavía ocurre con la aceleración. Y en este momento en el tiempo, como creen космологи, la expansión del Universo se adelantarse a los más modesto crecimiento del volumen de hubble.

Por lo tanto, a pesar de que el volumen de hubble se expande, el efecto de la energía oscura que establece duro el límite de la expansión del Universo observable.

Космологи rascándose la cabeza encima de los profundos temas como, como se verá como se ve el universo en un día y como cambia la extensión del espacio. Pero en última instancia, los científicos sólo pueden suponer las respuestas a las preguntas sobre el futuro, con base en el entendimiento del Universo. Cosmología marco temporal tan inimaginablemente grande, que es imposible de decir algo concreto sobre el comportamiento del Universo en el futuro. Los modelos actuales sorprendentemente bien responden a los datos actuales, pero la verdad es que ninguno de nosotros no vivirá lo suficiente para ver, se cumplirán si los pronósticos.publicado

Fuente: hi-news.ru

Tags

Vea también

Nueva y Notable