Ако у свемиру постоји апсолутни закон, то је да ништа не може путовати брже од брзине светлости.
За љубитеље научних фикција то је мало депресивно. Простор је велики, И док је брзина светлости невероватно брза према нама људима, на међузвезданим вагама је ледено споро. Чак и на брзини фотона од око 300.000 километара у секунди, то је путовање више од четири године да дође до сунца најближе звезде.
Али морамо бити опрезни како наводимо овај универзални закон. Да будете прецизнији, ништа се не може померити брже од брзине светлости кроз Простор. То може изгледати као Нитпицк, али испоставило се да има буквално космички значај.
О подржавању научног новинарства
Ако уживате у овом чланку, размислите о подршци нашем награђиваном новинарству Претплата. Куповином претплате помажете да се осигура будућност утицајних прича о открићима и идејама које данас у облику света у облику света.
Да бисмо видели зашто, морамо да погледамо понашање саме универзума. Једна од најважнијих ствари које је универзум чини проширити. Свакодневно је све већи. Страна за то, која су дала пре више од једног века, показала су да се чинило да се удаљене галаксије повлаче од нас – не само то, већ и оне даље се крећу се брже.
То је оно што експлозија ради: у неко време након праска, најбржи покретни материјал ће бити најудаљенији. Овде долази идеја великог модела великог праска за порекло универзума.
Космичко проширење се може мерити као стопа, што значи на датој удаљености од нас, галаксија ће се одселити од нас у датској брзини. На другој удаљености, галаксија ће се кретати различитом брзином. Ми то меримо као стопу ширења која се зове константа Хуббле. Наша најбоља мерења овога дају вредност од око 70 километара у секунди по мегапарсу. Другим речима, галаксија један мегапарсец од нас (око 3,26 милиона светлосних година) ће се повлачити на 70 км / сек. Галаксија Два мегапарсова се удаљавају двоструко брже или на 140 км / секунди и тако даље.
Иако нас то екстраполира у проблеме: Није тешко видети да ће на неки удаљености од нас рецесија једнака брзину светлости. Ако покренете бројеве, само користите брзину светлости подељеног са ХУББЛЕ константом, откријете да је удаљеност око 14 милијарди светлосних година. Та удаљеност се назива ХУББЛЕ СПХЕРЕ, а било шта даље од тога би било – од наше перспективе-креће се брже од светлости.
Ево где ствари постају чудне. („О да, овде Да ли се то догађа, „Очекујем да размишљате.) Универзум је заправо доста већи од тога. Знамо да је космос рођен пре око 13,8 милијарди година касније, а галаксији су се у то време повећали, али у то време је свемирали да је свемиру било да је свемир у то време у то време. Светлошне године да дођете до нас. До тренутка када нас светлост достигне, да је галаксија више попут 23 милијарде светлосних година.
То значи да постоје галаксије изван наше сфере Хуббле и удаљују се од нас брже од брзине светлости! Како је то могуће?
А сада се враћамо да пажљиво бирамо своје речи. Да, ништа се не може кретати кроз свемир брже од светлости. Али те галаксије се не крећу кроз свемир. Они се крећу са То.
Будући да се у сваком простору сама простора шири и то мења све. Крајња ограничење брзине важна је само за материјалне објекте, али простор није укључен у ту дефиницију. Може се проширити у било ком месту коју жели, а то значи на неки начин од нас се шири брже од светлости. Галаксије, уграђене у тканину простора, препуне су се заједно са њом, тако да су прошли неки праг-у овом случају, граница сфере Хуббле-а – удаљене су од нас у суперлиминалне брзине.
Стрерфецт аналогија: замислите брод на океану који се може кретати по води на 20 км / сат. Ако је чамац упућен од вас, то је време брзо видети како се креће. Али сада замислите да је чамац у тренутну крећући се на 30 км / сат времена од вас. Сада бисте мерили чамац који се креће 50 км / сат, иако је брзина чамца у односу на воду само 20 година. Да будем јасан, ово је само аналогија и не би требало да се одузме предалеко. Али помаже у сликама како то функционише.
Тако се галаксије могу удаљити од нас брже од светлости. Али можемо ли их видети?
Наивно бисте мислили да је одговор не јер се простор пребрзо шири да би нас свјетло достићи. Али то заправо није случај. Замислите галаксију непосредно испред наше сфере Хуббле-а. Видимо да се удаљава у само брже од светлости. Али са њеног становишта, светло које емитује може лако доћи до ивице наше сфере Хуббле након неког времена, јер та ивица није толико далеко од те галаксије. А кад то светлост прође преко те удаљености, може, по дефиницији, доћи до нас! То значи да у ствари можемо видети галаксије изван те удаљености, иако се те галаксије повлаче брже од светлости. Узгред, то такође значи да из перспективе галаксија непосредно испред наше сопствене сфере Хуббле, Млечни пут се одваја од њих у суперлуминалну брзину. То је у реду: са одређене космичке тачке гледишта, одмах пробијате универзалну границу брзине, чак и ако седите непомично у столици.
Да ли вам глава још боли? Да, схватам. Али у ствари сам прилично нежан и ручно таласаст због овога, јер је то све изузетно сложено. Да бисте заиста разумели, морате да се позивате на Еинстеинову општу теорију релативности, што веома комплицира ствари. Релативистичка физика је све ово добро описује, али је тешка превод у речи. То је попут покушаја да опишем симфонију са самом речима; Можете разговарати о његовој количини и току, али без слух Музика, оне речи то не могу заиста да опишу.
Изненађује ме да толико људи не разуме само импликације опште релативности, али користе ту физику у свакодневном животу који покушавају да разумеју понашање универзума – студија која се зове космологија. И то је више чудесно да је неко на првом реду смислио ову идеју. Еинстеин је био прилично паметан, испада.
Али такође је преузео огроман број астронома из целог света који раде у прошлом веку да нас доведе до места где смо сада у то космичко истраживање. И још увек смо јако далеко од разумевања свега. Још увек је остало да се учите и у свемиру који се шири – можда никада нећемо достићи њен граница.
