Галактики удаляются от нас со скоростью, превышающей скорость света? [дубликат]

Вы были сбиты с толку тонкой ошибкой, которая, кажется, всегда совершается при попытке выразить ограничение скорости света относительности словами.

Что является фундаментальным, так это то, что называется симметрией Лоренца, также известной как Лоренц-инвариантность , которая является основой теории относительности. Эта симметрия является локальной симметрией и сильной симметрией физической вселенной. По сути, это говорит о том, что законы физики не зависят от скорости. Следствием этой симметрии является то, что два объекта не могут пройти друг мимо друга со скоростью, превышающей скорость света. (Причина этого не особенно сложна, но ее лучше всего объяснить с помощью математики, а не слов.)

Общая теория относительности — это не локальная теория — это теория структуры пространства-времени, — но ее локальная структура аналогична специальной теории относительности, и, следовательно, она обладает лоренцевской симметрией. Одно из удивительных (совершенно удивительных — сам Эйнштейн много лет не верил в это) следствий общей теории относительности состоит в том, что пространство-время не является стабильным, но оно должно либо расширяться, либо сжиматься. Это расширение не в том, что галактики летят все дальше и дальше в пустоту, как осколки взорвавшейся ручной гранаты, а в том, что само пространство-время расширяется повсюду (центра расширения нет), и галактики повсюду более или менее как бы сидят на месте. расширяя пространство-время и увлекаясь вместе с ним.

Если вы выберете две точки, находящиеся достаточно далеко друг от друга, они могут удаляться друг от друга со скоростью, превышающей скорость света, или, что столь же правильно, между ними может образоваться более 300 000 км нового пространства. второй. Поскольку ничто не движется мимо друг друга со сверхсветовой скоростью, локальная симметрия Лоренца сохраняется, и Эйнштейн счастлив, и его уравнения удовлетворяются, и со Вселенной все в порядке.

Обратите внимание, что все, что я сказал, неверно, но я надеюсь, что это не заблуждение. Вам действительно нужно сделать математику, чтобы увидеть, что на самом деле происходит.

Но в результате мы не можем полететь на Луну (или на Марс, или на Альфу Центавра, или куда-то еще) и вернуться обратно со скоростью, превышающей скорость света, но многие далекие галактики, о которых мы больше никогда не увидим и не услышим, только что прошли c отдалением от нас, и с каждым годом все больше.

И действительно, в процитированном утверждении есть еще одна ошибка, заключающаяся в том, что это утверждение подразумевает наличие чего-то значительного в объектах, расстояние от которых от нас увеличивается быстрее скорости света, как будто свет от этих объектов никогда не достигнет нас. Это неверно, мы обычно видим галактики, которые всегда удалялись от нас со скоростью, превышающей с — они удалялись быстрее, чем когда излучался свет, и с тех пор они только ускорялись, но мы видим их ясно. потому что модель, в которой само пространство расширяется с такой скоростью, делает это возможным. Это тонко, но рутинно.

Тем не менее, следует также упомянуть, что, поскольку расширение ускоряется, свет, излучаемый сейчас (имеется в виду в том же самом космологическом возрасте) от галактик, которые отделяются от нас быстрее, чем c сейчас, никогда нельзя будет увидеть. Но опять же, в с нет ничего особенного — свет от галактик, отделяющихся от нас со скоростью меньше, чем с прямо сейчас, также никогда не будет виден, это просто зависит от того, насколько быстро идет ускорение.