Як простір проходить швидше, ніж швидкість світла

Космологи - це часові мандрівники в самому серці. Вже понад мільярди років ці вчені здатні простежувати еволюцію нашого Всесвіту в дивовижних деталях. 13.8 мільярди років тому, Великий Bang стався. Після дробу другого Всесвіту розширився доцільно в короткий період часу під назвою інфляція. Ми не бачимо своїх країв.

Але як це можливо? Якщо швидкість світлових відміток обмеження космічної швидкості, як можуть бути регіони простору-часу, фотографії яких виходять з нашого досягнення? І якщо вони існують, як ми знаємо, що вони існують? Це питання відповідав Vanessa Janek від UniverseToday.

Розширення Всесвіту Як і все інше в фізиці, наш Всесвіт прагне існувати в найнижчому стані енергії. Але 10–36 секунд після Великого вибуху, інфляційні косметологи вважають, що космос був у помилковій вакуумній енергії, низька точка, яка насправді не була низькою точкою. У пошуках істинного надру вакуумної енергії, після розщеплення другого всесвіту запалився на факторі 1050.

З тих пір Всесвіт продовжує розширюватися, але при повільному темпі. Ми бачимо докази цього розширення в світлі далеких об'єктів. Як фотон, випущені зіркою або галактикою, поширюються через всесвіт, розтягуючи простір викликає їх втратити енергію. При досягненні фотонів, їх довжина хвилі демонструють червоний зсув за дистанцією.

Саме тому лікарі-космологи говорять про червоний зсув в якості функції відстані в космосі і часу. Від далеких об'єктів, які подорожують так довго, коли ми нарешті бачимо, ми спостерігали об'єкти, як вони були мільярди років тому.

Об'єм концентрату Ми можемо самі зателефонувати одержувачу і узгодити зручний час і місце вручення квітів, а якщо необхідно, то збережемо сюрприз. Ми можемо самі зателефонувати одержувачу і узгодити зручний час.

Фізика цих граничних відкладень, в частині, на шматочок простору навколо нас називається Hubble Volume. Ось на Землі, ми визначаємо об'єм Hubble, вимірюючи так званий параметр Hubble (H0), кількість, яка відноситься до швидкості віддалених об'єктів до їх червоного зсуву. Він був першим обчислений Edwin Hubble в 1929 р., коли він виявив, що далекі галактики були відкатані від нас за номінальною пропорційною червоному зсуву їх світла.





Два джерела червоного зсуву: Допплер і космологічне розширення. Далі: Детектори підбирають світло, що випускається центральною зіркою. Цей світло розтягується, або зміщується, разом з розширенням простору.

Відтіняє швидкість світла H0, ми отримуємо об'єм Hubble. Ця сферична бульбашка охоплює площу, в якій всі об'єкти переміщаються від центрального спостерігача на швидкості менше швидкості світла. Відповідно, всі об'єкти за межами об'єму Hubble відходять від центру швидше, ніж швидкість світла.

Так, швидше, ніж швидкість світла. Як це можливо?

Магія релятивності Відповідь на це питання пов'язана з різницею особливої релятивності та загальної релятигності. Особлива надійність вимагає так званої «інертаційної системи», або, більш просто, фону. За даними цієї теорії швидкість світла є однаковою в усіх інерційних системах. Якщо спостерігач сидить на лавці в парку планети Земля або відходить від Нептуна на швидкості занурення, для нього швидкість світла завжди буде однаковою. Фотон завжди переходить від спостерігача на швидкості 300,000,000 метрів на секунду.

Загальна релятива, однак, описує тканину самого простору. У цій теорії немає інертних посилань. Простір не розширюється по відношенню до будь-якого за ним, тому обмеження швидкості світла відносно спостерігача не працює. Так, галактики за межами сфери Hubble від нас швидше, ніж швидкість світла. Але самі галактики не долають космічні обмеження. Для спостерігача в одній з цих галактик нічого не порушує особливу релятивність. Цей простір між нами і ці галактики є прискоренням і розтягуючим.

Спостереження Всесвіту Ви можете трохи здивувати: гучність Хаббла не так само, як і спостережний Всесвіт.

Щоб зрозуміти це, розгляньте, що як Всесвіт отримує старше, далеке світло доходить до наших детекторів тут на Землі. Ми можемо бачити об'єкти, які прискорили за межі нашого поточного об'єму Hubble, оскільки світло ми бачимо сьогодні були випущені ними, коли вони були всередині сфери.

Ми можемо самі зателефонувати одержувачу. Рівномір частинок позначається на відстані до далекого світла, ми можемо спостерігати в цьому місці в часі — фотон було достатньо часу, щоб або перебування в межах або зловити м'яко розширенням сфери Hubble.





Збережений Всесвіт. Технічно відомий як горизонт частинок

Що про відстань? У будь-якому напрямку близько 46 мільярдів світлових років — і наш спостережний Всесвіт становить близько 93 млрд світлових років в діаметрі, або більше 500 мільярдів трильйонних кілометрів.

(Примітка: Розгортання частинок не так само, як і горизонт космічної події.) Розгортання частинок охоплює всі події в минулому, які ми можемо побачити сьогодні. Космічний західний горизонт, з іншого боку, визначає дистанцію, на якій майбутній спостерігач зможе побачити старовинне світло, яке гасить наш невеликий кут простору сьогодні.

В інших словах, горизонт частинок працює з дистанцією об'єктів в минулому, древній світло ми можемо спостерігати сьогодні; і космічний західний горизонт працює з дистанцією нашого сучасного світла може подорожувати, як далеко досягає Всесвіту, прискорюється від нас.

Темна енергія Завдяки розширенню Всесвіту, є регіони космосу, які ми ніколи не побачимо, навіть якщо ми очікуємо нескінченний час, поки їх світ не досягне нас. Але що про ті зони, які лежать лише за межами нашого сучасного обсягу Hubble? Якщо ця сфера також розширюється, ми зможемо бачити ці особливості кордону?

Що залежить від того, яка область розширюється швидше — обсяг Хабблу, або порція Всесвіту в безпосередній близькості від нього назовні. І відповідь на це питання залежить від двох речей: (1) H0 збільшує або знижується; (2) Всесвіт прискорює або сповільнює. Два ставки тісно пов'язані, але не такі ж.

По суті, косметологи вважають, що ми живемо в той час, коли H0 знежирюється; але через темну енергію збільшення темпу розширення Всесвіту збільшується.

Це може здатися контрінтутивним, але при цьому H0 зменшується при повільній швидкості, ніж збільшення швидкості розширення Всесвіту, загальний рух галактик від нас все ще прискорюється. І в цьому моменті в часі лікарі вважають, що розширення Всесвіту буде пропагувати більш скромне збільшення обсягу Хаббла.

Таким чином, навіть як розширюється гучність Хаббла, вплив темної енергії встановлює жорсткий ліміт на зростання спостережного Всесвіту.

Космологи головоломляться глибокими питаннями, такими як спостережний Всесвіт буде виглядати як один день і як розширення космосу зміниться. Але в кінцевому підсумку вчені можуть лише спекулювати відповіді на питання про майбутнє, засновані на сучасному розумінні Всесвіту. Космічна часова рама настільки неймовірно великий, що неможливо сказати що-небудь бетон про поведінку Всесвіту в майбутньому. Поточні моделі є дуже добре, в залежності від поточних даних, але правда, що ніхто не з нас буде жити досить довго, щоб побачити, якщо прогнози дійсно приходять. Видання

Джерело: hi-news.ru