Вселенная расширяется быстрее скорости света, не нарушая законов физики: как это возможно
Расширение Вселенной делает космические расстояния менее интуитивно понятными, чем простое измерение расстояния, пройденного светом.
Вселенная, которая постоянно расширяется усложняет определение расстояний в космосе, поскольку пространство продолжает расти, пока свет находится в движении. Объекты продолжают излучать свет, но по мере того, как этот свет движется к нам, среднее расстояние между галактиками увеличивается. Когда свет от далекой галактики наконец достигает Земли после миллиардов лет путешествия, он показывает галактику такой, какой она была в прошлом. Этот свет не показывает, как далеко галактика находится сейчас, пишет SciTechDaily.
Возраст Вселенной составляет 13,8 миллиардов лет. Может показаться, что мы можем увидеть только те объекты, которые находятся на расстоянии 13,8 миллиардов световых лет. Но на самом деле все это время космос расширялся, галактики выпускали свой свет, а значит максимальное расстояние, на котором можно увидеть самые далекие галактики, составляет 45 миллиардов световых лет. Эта граница наблюдаемой Вселенной называется космологический горизонт.
Но разве 45 миллиардов не больше, чем 13,8 миллиардов? Это значит, что Вселенная расширяется быстрее скорости света, но это не нарушает законы физики.
Дело в том, что ничто не может двигаться быстрее скорости света только в локальном космосе. Проще говоря, вы никогда не увидите, как ракета летит на Марс быстрее скорости света. Специальная теория относительности Эйнштейна говорит нам, что объекты на дальнем краю Вселенной могут иметь любую скорость, потому что они находятся очень далеко.
Если галактика удаляется от нас, то ее свет смещается в более красную часть электромагнитного спектра. А во Вселенной, которая расширяется, более далекие галактики удаляются от нас все быстрее и быстрее. Дело в том, что между ними и нами появляется все больше пространства для расширения.
Своеобразная граница, где галактики будут удаляться от нас быстрее скорости света, находится на расстоянии 13,8 миллиардов световых лет. Мы все еще можем увидеть эти галактики, потому что их свет начал свое путешествие к нам миллиарды лет назад, когда они были намного ближе к Земле.
Но существует граница, известная как космологический горизонт событий, которая находится на расстоянии около 17 миллиардов световых лет. Свет, излучаемый сейчас галактиками, которые находятся дальше, никогда не достигнет Земли.
Космологический горизонт событий будет продолжать расширяться, прежде чем в конечном итоге стабилизируется на расстоянии около 60 миллиардов световых лет от нас. Даже тогда мы не сможем увидеть всю наблюдаемую Вселенную. Свет от самых далеких галактик будет смещен в красную часть электромагнитного спектра настолько сильно, что эти галактики фактически исчезнут.
Короткий итог: наблюдаемая Вселенная простирается далеко за пределы своего возраста в световых годах, потому что само пространство расширилось во время путешествия света.
Другие новости науки
Свет Солнца достигает нас сейчас за 8 минут, но этому свету уже 170 000 лет: почему.