Как Вселенная может расширяться быстрее скорости света? [дубликат]

Итак, история выглядит так:

Давным- давно, 13,799 ± 0,021 миллиарда лет , если быть точным, что-то произошло. Это был большой взрыв, громкий взрыв , и возникла Вселенная. Она росла и росла, и теперь мы знаем, что наблюдаемая Вселенная имеет диаметр около 93 миллиардов световых лет . Итак, это означает, что

объекты, которые когда-то были близко ... теперь находятся на расстоянии примерно 45,7 миллиарда световых лет, а не 13,799 миллиарда световых лет ...

Следовательно, мой вопрос в том, что все движется быстрее скорости света?

Если да, то что это означает с точки зрения специальной теории относительности ?


Я читал:

Мне кажется, я знаю, что поскольку пространство-время может быть растянуто, свету требуется больше времени, чтобы путешествовать между нами и далекой-далекой галактикой. Итак, следующий логичный вопрос: во что это простирается? Я не уверен, что это не было упомянуто в учебнике!

Ответы (3)

Это был громкий взрыв

Во-первых, мы должны уточнить, что такое Большой взрыв. Название является неправильным, так как это не было ни громким, ни взрывом. Все, что мы знаем, это то, что Вселенная в настоящее время расширяется, то есть пространство буквально создается между всей материей. У нас есть много ответов, объясняющих это более интуитивно, например, мой (который также отвечает на ваш вопрос о его влиянии на специальную теорию относительности).

В любом случае, если бы мы заглянули в прошлое, мы бы ожидали, что пространства между материей будет все меньше и меньше. Наши уравнения говорят нам, что 13,8 миллиарда лет назад объем пространства во Вселенной должен был быть равен нулю.

Это проблема. В общей теории относительности у вас не может быть метрики с нулевым пробелом. Таким образом, мы знаем, что общая теория относительности неполна. Она не может объяснить, что произошло в момент Большого Взрыва.

[Вселенная] возникла

Такой претензии не предъявляется. Все, что мы знаем, это то, что что- то должно было произойти тогда. Наши нынешние физические модели не совсем точно представляют очень раннюю Вселенную.

Следовательно, мой вопрос в том, что все движется быстрее скорости света?

Расширение Вселенной происходит не с такой скоростью, как раньше. Это достаточно медленно, чтобы все в нашей сфере Хаббла удалялось с меньшей скоростью.

Ось времени тоже возникла во время Большого взрыва. Вероятно, он также участвовал в общей «инфляции со скоростью, превышающей скорость света». Довольно легко навредить себе, думая о расширении временной оси. Миллисекунда стала миллионом лет или как? Что-то в этом роде. Лучше всего оставить наши повседневные представления млекопитающих о пространстве-времени позади и просто придерживаться математики.
@WayfaringStranger Я старался с осторожностью говорить, что что-либо было «создано» во время Большого взрыва. Это близко к тому моменту, когда наши физические теории не могут описать Вселенную. Мы не знаем, что это было на самом деле.
@SirCumference Да, вы сделали. Я просто хотел указать, что мы говорим здесь не только о пространстве, но и о пространстве-времени. Многие люди делают пробел после дефиса, когда думают о Большом взрыве.
Все удаляется при v < c внутри сферы Хаббла, и всегда так было по определению . Но на самом деле в сфере Хаббла нет ничего особенного, а оставшиеся ~97% наблюдаемой Вселенной удаляются при v > c.
@pela Я думаю, ты неправильно понял, что я имел в виду. Я сказал, что вся Вселенная явно не может удаляться в с , поскольку вся сфера Хаббла состоит из несверхсветовых галактик.
Хорошо, я вижу. Я все еще думаю, что эта фраза производит впечатление, что «все не отступает в с потому что сейчас расширение происходит медленнее, чем во время инфляции». Но во время инфляции все было точно так же, как и сегодня, за исключением того, что сфера Хаббла была намного, намного меньше. Некоторые части удаляются при v < c, некоторые части удаляются при v > c, и так было всегда.но может быть это только у меня...
Я понимаю ваше последнее утверждение так же, как и Пела, и оно кажется весьма вредным для вашего, в остальном приятного, ответа ...

Вы часто слышите фразу: Ничто не может двигаться быстрее скорости света . Что конечно неправильно. Общедоступные знания о физике наполнены в чем-то верными, но немного неверными утверждениями из физики. Что-то, кажется, просто искажается, когда берется из реальных теорий и преобразуется во что-то, что может понять средний наблюдатель. Более правильным было бы утверждение: информация не может перемещаться в пространстве-времени со скоростью, превышающей скорость света .

Обратите внимание на две важные части: информацию и пространство -время . Это допускает множество случаев, когда что-то действительно может двигаться быстрее света. Например, галактика может удаляться от нас со скоростью, превышающей скорость света (а таких галактик много), потому что эти галактики не путешествуют в пространстве-времени. Скорее расширяется само пространство-время, и оно может расширяться сколь угодно быстро. Специальная теория относительности не ограничивает скорость расширения самого пространства-времени, а только информацию, перемещающуюся сквозь пространство-время.

Другим примером является парадокс ЭПР, согласно которому частицы могут быть квантово запутаны и каким-то образом мгновенно «связываться» на огромных расстояниях, чтобы достичь одного и того же квантового состояния в одно и то же время. Ясно, что если частицы действительно общаются друг с другом, они должны делать это на скоростях, превышающих скорость света. Ключевым моментом в этом случае является то, что никакая информация не может передаваться между двумя частицами. То есть вроде бы они могут знать о состоянии друг друга через сверхсветовую связь, но этот факт не позволяет передавать информацию туда и обратно (например, посылать единицы и нули для передачи сообщения). Поскольку никакой информацией нельзя обмениваться FTL, это не является нарушением SR.

FWIW, я не уверен, что вы шутите по поводу вашего комментария о «громком взрыве», но Большой взрыв определенно не был взрывом.

Я не совсем понимаю, как пространство и время делают то, что они делают.

Но я уверен, что « Вселенная расширяется быстрее скорости света » не означает, что локально что-то (то есть любой бит информации) движется быстрее света. Для меня это означает, что частицы, которые уже находятся слишком далеко, чтобы обмениваться какой-либо информацией, становятся все более разделенными «пространством» со скоростью, которая может быть сколь угодно большой.