Куда уходит весь свет во Вселенной?

Насколько мне известно, материя не может двигаться быстрее света, а свет постоянно излучается во Вселенной в результате многих типов реакций.
Если это так, то не свет ли постоянно проходит через всю материю во вселенной и, таким образом, теряется. Это означало бы, что энергия постоянно теряется из Вселенной.

Если нет доказательств этого (есть ли?), то не означает ли это, что свет (энергия) возвращается? И если да, то как?

Связано: physics.stackexchange.com/q/136860/2451 и ссылки в нем.

Ответы (4)

Космология обычно принимает то, что называется « космологическим принципом », то есть в больших масштабах. Вселенная однородна и изотропна. Поэтому Вселенная выглядит одинаково, где бы вы ни находились, и выглядит одинаково во всех направлениях.

Таким образом, свет, излучаемый нашей частью Вселенной, распространяется наружу и когда-то в будущем принимается отдаленными частями Вселенной. Свет, излучаемый из отдаленных уголков Вселенной сейчас, достигнет нас когда-нибудь в будущем. Свет не покидает вселенную, он просто уходит куда-то еще. Точно так же мы постоянно получаем свет, который в прошлом излучался из отдаленных уголков Вселенной.

Таким образом, в то время как плотность световой энергии может изменяться (и изменяется), энергия, содержащаяся в свете, не «теряется» во Вселенной.

Я немного читал о «Космологическом принципе» и не совсем уверен в его значении и даже в том, как его можно доказать. Также кажется, что есть исключения, такие как Великая стена. Ваш ответ, кажется, предполагает, что вселенная бесконечна, другими словами, поскольку есть бесконечные источники света и места, куда можно пойти, всегда есть еще что-то, что приходит и куда-то уходит. Это правильная интерпретация?
@Rob Jeffries: Если «космологический принцип» верен, почему бы не «теория стационарного состояния» ??
@ user36790 Потому что идеальный космологический принцип неверен, и мы видим эволюцию со временем.
"Ваш ответ, кажется, предполагает, что Вселенная бесконечна" Если бы Вселенная была трехмерной, а время - параметром, то да. Но Вселенная четырехмерна в соответствии с общей математикой относительности и локальной специальной теорией относительности. Может помочь аналогия с поверхностью воздушного шара. В одном более низком измерении наша вселенная подобна поверхности воздушного шара, излучаемый свет циркулирует внутри поверхности. astro.ucla.edu/~wright/balloon0.html

Если это так, то не свет ли постоянно проходит через всю материю во вселенной и, таким образом, теряется.

Может быть, но у нас нет возможности узнать. Мы не видим достаточно далеко, чтобы увидеть, что происходит на краю материальной вселенной.

Даже если есть такой край, а за ним только вакуум, энергия материальной вселенной не должна уменьшаться, потому что свет может присутствовать везде, включая этот вакуум.

Это только усиливает очевидное заблуждение ОП о космологии.
@BenCrowell, какое заблуждение ты имеешь в виду?

Звездный свет, который получает солнечная система, содержит гораздо меньше энергии, чем излучает солнце; вывод - она ​​не может быть устойчивой, не может быть вечной/устойчивой системой.

Обычно мы видим, что небо темное, а на невидимых длинах волн мало энергии. Любое значительное излучение энергии локальным объектом вряд ли будет возвращено.

Если на небе бесконечное количество звезд, то почему оно не белое? Свет от звезд за пределами наблюдаемой Вселенной даже не может дойти до нас.

Поэтому вас не должно удивлять, что многие популярные в настоящее время теории предполагают, что Вселенная представляет собой меняющуюся систему, но эти изменения происходят в огромных масштабах времени. Страница в Википедии о конечной судьбе Вселенной может быть интересной для чтения.

Если во Вселенной есть места, где само пространство расширяется быстрее скорости света, свет может оказаться там в ловушке. Согласно нашим текущим знаниям, на краю черной дыры это не так, поскольку свет там не может иметь стабильного положения. Он улетит от черной дыры или попадет в сингулярность.