Λοιπόν, πώς μπορούν οι γαλαξίες να ταξιδεύουν γρηγορότερα από την ταχύτητα του φωτός όταν τίποτα δεν μπορεί να ταξιδεύει γρηγορότερα από το φως;
Είμαι ένας μικρός κόσμος αντιφάσεων. Έχω επίσης πει «τίποτα δεν μπορεί να ταξιδέψει γρηγορότερα από την ταχύτητα του φωτός». Και μετά θα πω κάτι σαν, «οι γαλαξίες απομακρύνονται από εμάς γρηγορότερα από την ταχύτητα του φωτός». Υπάρχουν περισσότερα από λίγα στοιχεία σε αυτήν τη λίστα και στην καλύτερη περίπτωση είναι σύγχυση. Ευχαριστώ Σύμπαν!
Λοιπόν, πώς μπορούν οι γαλαξίες να ταξιδεύουν γρηγορότερα από την ταχύτητα του φωτός όταν τίποτα δεν μπορεί να ταξιδεύει γρηγορότερα από το φως; Γαλαξίες στρέβλωσης εμφανίζονται όταν μιλάω για την επέκταση του Σύμπαντος. Ίσως είναι η επιτάχυνση της σκοτεινής ενέργειας, ή η πρώτη πληθωριστική περίοδος του Σύμπαντος, όταν τα πάντα επεκτάθηκαν πιο γρήγορα από την ταχύτητα του φωτός.
Φανταστείτε το επεκτεινόμενο Σύμπαν μας. Δεν είναι μια έκρηξη από ένα συγκεκριμένο μέρος, με γαλαξίες να εκτοξεύονται σαν κοσμικό τζετσάμ. Είναι μια επέκταση του χώρου. Δεν υπάρχει κέντρο και το Σύμπαν δεν επεκτείνεται σε τίποτα.
Θα πρότεινα ότι αυτό είναι ένα εξαιρετικά απλοποιημένο μοντέλο για την επέκταση του Σύμπαντος. Δυστυχώς, είναι επίσης εξαιρετικά βολικό. Μπορώ να το κλέψω από τα παιδιά μου όποτε θέλω.
Φανταστείτε ότι είστε αυτός ο κόμβος εδώ και καθώς το παιχνίδι επεκτείνεται, βλέπετε όλους αυτούς τους άλλους κόμβους να απομακρύνονται από εσάς. Και αν επρόκειτο να μετακινηθείτε σε οποιονδήποτε άλλο κόμβο, θα δείτε όλους τους άλλους κόμβους να απομακρύνονται από εσάς.
Εδώ είναι το ενδιαφέρον μέρος, αυτοί οι κόμβοι εδώ, δύο φορές πιο μακριά από τους πιο κοντινούς, φαίνεται να απομακρύνονται πιο γρήγορα από εσάς. Όσο πιο μακριά είναι ο κόμβος, τόσο πιο γρήγορα φαίνεται να απομακρύνεται από εσάς.
Αυτός είναι ο περίεργος φίλος μας, το Hubble Constant, η ιδέα ότι για κάθε megaparsec απόσταση μεταξύ μας και ενός μακρινού γαλαξία, η ταχύτητα που τους χωρίζει αυξάνεται κατά περίπου 71 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο.
Οι γαλαξίες που χωρίζονται από 2 parsecs αυξάνουν την ταχύτητά τους κατά 142 χιλιόμετρα κάθε δευτερόλεπτο. Αν τρέξετε το mathatron, μόλις φτάσετε στα 4.200 megaparsecs μακριά, δύο γαλαξίες θα δουν ο ένας τον άλλον να ταξιδεύει πιο γρήγορα από την ταχύτητα του φωτός. Πόσο μεγάλο είναι αυτό, είναι μεγαλύτερο από το Σύμπαν;
Το πρώτο φως, η κοσμική ακτινοβολία φόντου μικροκυμάτων, απέχει 46 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά μας προς όλες τις κατευθύνσεις. Έκανα τα μαθηματικά και τα 4.200 megaparsecs είναι λίγο πάνω από 13,7 δισεκατομμύρια έτη φωτός. Υπάρχουν βουνά χώρου για αντικείμενα που απέχουν περισσότερο από 4.200 megaparsecs το ένα από το άλλο. Ευχαριστώ Σύμπαν;!?
Το μεγαλύτερο μέρος του Σύμπαντος που μπορούμε να δούμε είναι ήδη αγωνιζόμενο με ταχύτερη από την ταχύτητα του φωτός. Λοιπόν, πώς είναι δυνατόν να δούμε το φως από τυχόν γαλαξίες να κινείται πιο γρήγορα από την ταχύτητα του φωτός. Πώς μπορούμε να δούμε ακόμη και την κοσμική ακτινοβολία φόντου μικροκυμάτων; Ευχαριστώ Σύμπαν.
Το φως που εκπέμπεται από τους γαλαξίες κινείται προς μας, ενώ ο ίδιος ο γαλαξίας απομακρύνεται από εμάς, έτσι τα φωτόνια που εκπέμπουν όλα τα αστέρια μπορούν ακόμα να φτάσουν σε μας. Αυτά τα μήκη κύματος του φωτός απλώνονται όλα, και μετακινούνται περαιτέρω στο κόκκινο άκρο του φάσματος, με υπέρυθρες ακτίνες, φούρνο μικροκυμάτων και ακόμη και ραδιοκύματα. Δεδομένου του χρόνου, τα φωτόνια θα τεντωθούν τόσο πολύ ώστε να μην μπορούμε να ανιχνεύσουμε καθόλου τον γαλαξία.
Στο μακρινό μέλλον, όλοι οι γαλαξίες και η ακτινοβολία που βλέπουμε σήμερα θα έχουν ξεθωριάσει για να είναι εντελώς ανιχνεύσιμα. Οι μελλοντικοί αστρονόμοι δεν θα έχουν ιδέα ότι υπήρξε ποτέ Big Bang, ή ότι υπάρχουν άλλοι γαλαξίες έξω από τον Γαλαξία μας. Ευχαριστώ Σύμπαν.
Στέκομαι με τον Αϊνστάιν όταν λέω ότι τίποτα δεν μπορεί να κινηθεί γρηγορότερα από το φως μέσω του διαστήματος, αλλά τα αντικείμενα που είναι ενσωματωμένα στο διάστημα φαίνεται ότι επεκτείνονται γρηγορότερα από την ταχύτητα του φωτός ανάλογα με την προοπτική σας.
Ποιες πτυχές σχετικά με την κοσμολογία σας δίνουν ακόμη πονοκεφάλους; Δώστε μας μερικές ιδέες για θέματα στα παρακάτω σχόλια.
Podcast (ήχος): Λήψη (Διάρκεια: 3:52 - 3,5MB)
Εγγραφείτε: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (βίντεο): Λήψη (Διάρκεια: 4:14 - 50,4MB)
Εγγραφείτε: Apple Podcasts | Android | RSS
