Энциклопедия обо всем на свете. Роль знаний в жизни людей. Энциклопедия знаний.

Как уйти за горизонт событий. Что быстрее скорости света.

Если задуматься о размерах видимой части Вселенной (области, откуда теоретически к нам успел бы дойти свет) и учесть в расчётах её расширение — получится, что далёкие объекты удаляются от нас со сверхсветовой скоростью, что противоречит теории относительности. Астроном m61 объяснил, почему противоречия здесь не возникает, хотя далекие объекты и в самом деле удаляются от нас со скоростью, превышающей световую. Есть в космологии одна чрезвычайно распространенная ошибка, заключающаяся в чересчур прямолинейном ответе на вопрос о размере видимой части Вселенной (т.е. размере области, откуда за время существования Вселенной к нам успел бы дойти свет). Эти прямолинейные рассуждения выглядят примерно так: «возраст Вселенной составляет 13 с лишним миллиардов лет — следовательно, и размер (радиус) видимой части Вселенной тоже равен 13 с лишним миллиардам световых лет (скорость света умножить на время)». Собственно, почему этот ответ неверен — догадаться довольно легко: он не учитывает того факта, что наша Вселенная расширяется. Так что за время путешествия света от какого-либо объекта — он, этот объект, удалится от нас еще дальше. Но определенно более неожиданным является ответ на следующий за этим вопрос — а во сколько же тогда раз радиус видимой части Вселенной больше этого самого c*t (скорость света умножить на время)? Казалось бы — не больше, чем в два раза, ведь скорость удаления любого объекта не может превышать скорости света, как говорит нам теория относительности.

Этот ответ, однако, тоже является неверным. Даже на материально-доминированной стадии эволюции Вселенной (всего выделяют четыре основных стадии — инфляционная, радиационно-доминированная, материально-доминированная и современная стадия доминирования темной энергии, иногда называемая новым инфляционным периодом) — так вот, даже на материально-доминированной стадии, когда расширение Вселенной происходит с замедлением, радиус видимой Вселенной в целых три раза больше c*t (это легко показать с помощью очень простых расчетов).

А уж для текущей стадии доминирования темной энергии, когда Вселенная перешла на ускоренный режим расширения — соотношение между радиусом видимой Вселенной (порядка 45 миллиардов световых лет) и величиной c*t стало еще больше (и составляет три с лишним раза — точную величину несложно получить путем решения уравнений Фридмана для конкретной модели Вселенной), и с течением времени будет расти далее.

Но разве, таким образом, мы не получаем противоречия с теорией относительности — ведь это вроде бы означает, что далекие объекты удаляются от нас со скоростью, которая больше скорости света?

Ответ — нет, противоречия не получаем, хотя далекие объекты _и в самом деле_ удаляются от нас со скоростью, превышающей скорость света. Так, в модели Вселенной 30/70 (т.е. 30% ее полной плотности составляет вещество, включая темную материю, а остальные 70% — темная энергия в форме космологической постоянной) галактики, чье красное смещение больше примерно 1.5 — в настоящее время (именно в настоящее, не в тот момент, когда они излучали свет, который мы принимаем сейчас) удаляются от нас со скоростью, большей скорости света.

И потому* тот свет, который они излучают сейчас — мы уже не получим никогда, даже в бесконечном будущем. И, соответственно, наши сигналы, которые мы можем послать сейчас, или наши космические корабли, которые, быть может, мы когда-нибудь построим — их тоже уже не достигнут никогда. Как это иногда говорится — они вышли за наш горизонт событий.

Но противоречия с теорией относительности тут, еще раз повторю, нет ни малейшего. Потому что расширение Вселенной — это не разлет галактик и всего остального содержимого Вселенной _в_ пространстве. Нет, это «раздувание» самого пространства-времени.

Условно говоря: мы не можем двигать предметы по линейке со скоростью, большей скорости света — но тут у нас расширяется сама линейка.

Для тех, кто хочет глубже разобраться в этой теме (и узнать, что такое «космологический горизонт событий» — и чем он отличается от «горизонта частиц») — в Архиве есть отличная научно-популярная статья Tamara M. Davis и Charles H. Lineweaver. Испытывающим сложности с английским — рекомендую написанную на основе ее перевода статью Сергея Попова.

И еще одна рекомендация — великолепная научно-популярная лекция «Многоликая Вселенная» знаменитого Андрея Линде, несколько лет назад прочитанная им в ФИАНе. Если честно — толчком к написанию данной моей заметки послужила именно лекция Андрея, ибо в ней мне встретилась (в одной из начальных табличек) как раз та самая ошибка, которая здесь обсуждалась.

Но, разумеется, в тексте самой лекции Андрей дал все необходимые разъяснения. :)

-----

* Строго говоря — не совсем «потому», но разъяснение на эту тему я дам в одном из следующих постингов (или же его можно прочитать по приведенным мною ссылкам).

Источник: ЖЖ блог.


blog comments powered by Disqus
 


Рекомендуем

Поиск

Последние обновления

Утиные губы только отдаляют переезд на Рублевку.

Утиные губы только отдаляют переезд на Рублевку.

Интервью с пластическим хирургом о том, что придет на... Подробнее...
Двойные послания в детстве, ведущие к психической травме.

Двойные послания в детстве, ведущие к психической травме.

«Думаете ли вы, что Я пришел дать мир земле? Нет, говорю... Подробнее...
Теория ведра с крабами.

Теория ведра с крабами.

Есть такая чудесная штука, называется crab bucket theory — «теория... Подробнее...
 Загадки группы и резуса крови.

Загадки группы и резуса крови.

У людей выявляют 4 основных группы крови: 0 (1), А (2), В (3),... Подробнее...
Перестаньте хвалиться тем, что еще не сделано.

Перестаньте хвалиться тем, что еще не сделано.

Никому не говорите о покупке, которую собираетесь совершить.... Подробнее...
"Не трогайте полотенце для рук". Секреты отелей, о которых вы не знали.

"Не трогайте полотенце для рук". Секреты отелей, о которых вы не знали.

Посетители сайта Quora, где на любой вопрос можно получить... Подробнее...
Ученые рассказали о простом способе войти в измененное состояние сознания.

Ученые рассказали о простом способе войти в измененное состояние сознания.

Контрольной группе удалось достичь результата без использования... Подробнее...
Что делать если «залипла» на мужчину?

Что делать если «залипла» на мужчину?

Довольно часто на одном из этапов отношений женщина начинает... Подробнее...

Самое популярное

Copyright

© 2010-2015 «Smalltalks.ru».
Любое использование материалов сайта допускается только при наличии активной ссылки на этот ресурс.