Всесвіт розширюється швидше за швидкість світла, не порушуючи законів фізики: як це можливо

Всесвіт, який постійно розширюється, ускладнює визначення відстаней у космосі, оскільки простір продовжує зростати, поки світло перебуває в русі. Об’єкти продовжують випромінювати світло, але в міру того, як це світло рухається до нас, середня відстань між галактиками збільшується. Коли світло від далекої галактики нарешті досягає Землі після мільярдів років подорожі, воно показує галактику такою, якою вона була в минулому. Це світло не показує, як далеко галактика знаходиться зараз, пише SciTechDaily.

Вік Всесвіту становить 13,8 мільярдів років. Може здатися, що ми можемо побачити лише ті об’єкти, які знаходяться на відстані 13,8 мільярдів світлових років. Але насправді весь цей час космос розширювався, галактики випромінювали своє світло, а отже, максимальна відстань, на якій можна побачити найвіддаленіші галактики, становить 45 мільярдів світлових років. Ця межа спостережуваного Всесвіту називається космологічним горизонтом.

Але хіба 45 мільярдів — це не більше, ніж 13,8 мільярдів? Це означає, що Всесвіт розширюється швидше за швидкість світла, але це не суперечить законам фізики.

Справа в тому, що ніщо не може рухатися швидше за швидкість світла лише в локальному космосі. Простіше кажучи, ви ніколи не побачите, як ракета летить на Марс швидше за швидкість світла. Спеціальна теорія відносності Ейнштейна стверджує, що об’єкти на далекому краю Всесвіту можуть мати будь-яку швидкість, оскільки вони знаходяться дуже далеко.

Якщо галактика віддаляється від нас, то її світло зміщується в більш червону частину електромагнітного спектра. А у Всесвіті, що розширюється, більш віддалені галактики віддаляються від нас дедалі швидше й швидше. Справа в тому, що між ними та нами з’являється дедалі більше простору для розширення.

Своєрідна межа, за якою галактики віддалятимуться від нас швидше за швидкість світла, розташована на відстані 13,8 мільярдів світлових років. Ми все ще можемо побачити ці галактики, тому що їхнє світло розпочало свою подорож до нас мільярди років тому, коли вони були набагато ближче до Землі.

Однак існує межа, відома як космологічний горизонт подій, яка розташована на відстані близько 17 мільярдів світлових років. Світло, яке зараз випромінюють галактики, що знаходяться далі, ніколи не досягне Землі.

Космологічний горизонт подій продовжуватиме розширюватися, перш ніж зрештою стабілізується на відстані близько 60 мільярдів світлових років від нас. Навіть тоді ми не зможемо побачити весь спостережуваний Всесвіт. Світло від найвіддаленіших галактик буде зміщене в червону частину електромагнітного спектра настільки сильно, що ці галактики фактично зникнуть.

Короткий висновок: спостережуваний Всесвіт простягається далеко за межі свого віку у світлових роках, оскільки сам простір розширився під час руху світла.

Інші новини науки

Світло Сонця досягає нас зараз за 8 хвилин, але цьому світлу вже 170 000 років: чому.