Время также течет медленнее для галактики, которая движется с релятивистской скоростью, где разница скоростей связана с расширением Хаббла?

Это похоже на предыдущие вопросы, которые вы задавали, особенно на этот . Я думаю, вы все еще цепляетесь за идею, что существуют квазиньютоновские главные часы, которые определяют реальное течение времени, и определенные часы идут медленнее, чем главные часы, на коэффициент, который можно рассчитать.

На самом деле главных часов нет, и все физические часы тикают со скоростью одна секунда в секунду. Это как тот факт, что каждая метровая палка имеет длину один метр. Между пространственными интервалами и временными интервалами в релятивистском мире мало различий.

Если у вас есть две линейки, соприкасающиеся одним концом, но с другими концами в разных местах, какая из них длиннее? Простой ответ заключается в том, что они оба имеют длину один метр. Но если вам хочется бессмысленно усложнять задачу, вы можете построить две плоскости, перпендикулярные измерительной линейке.$S$и содержащий концы измерительной палочки$S'$, и определите расстояние между этими плоскостями как длину$S'$"как измеряется"$S$. Чтобы сделать это немного более запутанным, вместо вычисления этой длины с точки зрения угла$θ$между измерительными рейками (что было бы$1\text{m}\cdot\cos θ$) вместо этого вы можете использовать наклон,$v=\tan θ$, с точки зрения которого длина будет$1\text{m}\cdot γ$где$γ = 1/\sqrt{1+v^2}$.

Именно это и происходит в специальной теории относительности с гамма-факторами и$v = dx/dt$скорости. Это просто геометрия. Она выглядит гораздо более отличной от евклидовой геометрии, чем есть на самом деле, из-за различных соглашений, в частности, из-за использования наклонов (3-скорости) вместо углов ( быстроты ).

Стрелки, имеющие общую конечную точку, подобны специальным релятивистским часам, которые движутся по инерции от общей точки, а длина$S'$"как измеряется"$S$это как замедление времени.

Рецессия Хаббла такая же, за исключением того, что в больших масштабах наблюдается значительная кривизна пространства-времени. Многие люди, в том числе профессиональные астрономы, считают, что между ними есть какая-то фундаментальная разница, но это не так.

Как я сказал в своем другом ответе, расширение Хаббла похоже на линии постоянной долготы на поверхности земли. На полюсах они исходят из общей точки, как линейки. Далеко от полюсов, но и далеко от экватора, они все еще находятся под ненулевым углом друг к другу. На экваторе они параллельны (это максимальный размер сжимающейся Вселенной). Если вы рассматриваете достаточно маленькую часть земли, она примерно плоская, и вы можете использовать$\cos θ$или$1/\sqrt{1+v^2}$формула для получения длины одной линии, «измеренной» другой. Это геометрически та же ситуация, что и раньше, за исключением кривизны земли, которой можно пренебречь в малых масштабах.

В более крупных масштабах, где кривизна значительна, вы должны решить, как определить «измеренную по» длину, прежде чем вы сможете ее вычислить. Нет определения, которое кажется логичным. Но тогда даже исходное определение плоского пространства не имело смысла. Это не проблема, потому что ни один из законов физики не зависит от понятия длины, «измеренной по» даже в малых масштабах.

Да, но это имеет мало общего со специальным релятивистским замедлением времени движущегося тела — в том смысле, что скорость удаления обусловлена ​​расширением пространства между галактиками, а не их относительным движением.

Космологическое расширение приводит к красному смещению$z$а также к замедлению времени в множитель$(1+z)$. т.е. эти отдаленные часы кажутся нам медленнее в несколько раз.$(1+z)$. И наоборот — с точки зрения наблюдателя из далекой галактики наши часы идут медленно.

Эффект замедления времени наблюдался на кривых блеска сверхновых с большим красным смещением ( Блондин и др., 2008 ) и продолжительности гамма-всплесков ( Чжан и др., 2013 ) и согласуется с этим предсказанием. Это важное наблюдение, поскольку очень трудно объяснить этот эффект замедления времени, используя объяснение «усталого света».