Сусвет пашыраецца хутчэй за хуткасць святла: фізік тлумачыць, якім чынам

Іншыя галактыкі пастаянна аддаляюцца ад нас.

Сусвет можа пашырацца хутчэй за хуткасць святла, кажа амерыканскі фізік Пол Сатэр. Хоць паводле тэорыі адноснасці Эйнштэйна гэта здаецца немагчымым, але гэта так, піша Phys.

Памер назіральнага Сусвету

Сусвет пашыраецца ўжо 13,8 мільярда гадоў з моманту свайго ўзнікнення. Увесь гэты час розныя аб'екты ў космасе выпраменьвалі святло, але яму патрэбны час, каб дабрацца да нашых тэлескопаў. Аднак за гэты час Сусвет становіцца большым, а сярэдняя адлегласць паміж галактыкамі павялічваецца.

Таму, калі мы бачым выяву далёкай галактыкі, святло ад якой ішло да нас мільярды гадоў, мы не ведаем, на якой адлегласці гэтая галактыка знаходзіцца цяпер. Таму вучоныя выкарыстоўваюць стандартную касмалагічную мадэль, якая ўлічвае гісторыю пашырэння Сусвету, каб можна было высветліць, наколькі космас пашырыўся за пэўны перыяд часу. Гэта мадэль ΛCDM, якая ўключае як цёмную матэрыю, так і цёмную энергію. Першая складае большую частку матэрыі ў Сусвеце, адыгрывае важную ролю ў фармаванні зорак і галактык. Другая паскарае пашырэнне космасу.

Касмалагічны гарызонт Сусвету

Нягледзячы на тое, што Сусвет існуе 13,8 млрд гадоў, з-за яго пашырэння максімальная адлегласць, якую астраномы могуць убачыць, складае каля 45 мільярдаў светлавых гадоў. Прадстаўце сабе своеасаблівую сферу, краі якой у любым напрамку знаходзяцца на адлегласці 45 мільярдаў светлавых гадоў. Нагадаем, што светлавы год — гэта адлегласць, якую святло можа пераадолець за 1 зямны год. Гэта прыкладна 9,6 трыльёнаў кіламетраў.

Гэта мяжа назіральнага Сусвету называецца касмалагічным гарызонтам. Гэта значыць, гэта максімальная адлегласць у Сусвеце, куды мы можам зазірнуць цяпер.

Сусвет пашыраецца хутчэй за хуткасць святла

Але ці не большыя 45 мільярдаў гадоў, за якія святло прыйшло да нас з касмалагічнага гарызонту, за ўзрост Сусвету? Ці не азначае гэта, што Сусвет пашыраецца хутчэй за хуткасць святла? Так, гэта так, кажа Сатэр.

Справа ў тым, што хутчэй за хуткасць святла не могуць рухацца толькі аб'екты ў лакальным Сусвеце, як гэта паказвае агульная тэорыя адноснасці Эйнштэйна. Гэта значыць, мы ніколі не ўбачым, каб касмічны карабель ляцеў хутчэй за хуткасць святла недзе побач з намі. Але аб'екты на далёкім краі Сусвету могуць мець любую хуткасць, якую пажадаюць, бо яны знаходзяцца вельмі далёка ад нас.

Касмалагічны гарызонт падзей

Фактычна можна вылічыць бягучую хуткасць любога далёкага аб'екта, і гэта магчыма дзякуючы чырвонаму зруху. Калі галактыка аддаляецца ад нас, яе святло зрушаецца ў больш чырвоную частку электрамагнітнага спектра. У Сусвеце, які пастаянна пашыраецца, больш далёкія аб'екты аддаляюцца ўсё хутчэй і хутчэй, таму што паміж імі і намі становіцца больш прасторы для пашырэння. Кропка, у якой аб'екты будуць аддаляцца ад нас хутчэй за хуткасць святла, знаходзіцца на адлегласці 13,8 млрд светлавых гадоў ад нас.

Астраномы могуць бачыць гэтыя далёкія галактыкі таму, што яны выпусцілі сваё святло, калі былі бліжэй да Зямлі. Але існуе мяжа, якая называецца касмалагічным гарызонтам падзей. Яна знаходзіцца на адлегласці 17 мільярдаў светлавых гадоў ад нас. Любое святло, выпушчанае аб'ектамі за межамі гэтай адлегласці, ніколі не дасягне нашых тэлескопаў.

Паскоранае пашырэнне Сусвету яшчэ больш пагаршае сітуацыю. Касмалагічны гарызонт падзей будзе працягваць расці ў будучыні, але ўрэшце дасягне мяжы прыкладна ў 60 мільярдаў светлавых гадоў ад нас. Але гэта не азначае, што мы зможам убачыць усё ў прасторы да гэтай мяжы.

Святло ад самых далёкіх галактык зрушыцца ў чырвоную частку электрамагнітнага спектра настолькі моцна, што стане практычна нябачным. Прыблізна праз 100 мільярдаў гадоў усе галактыкі па-за межамі Мясцовай групы галактык, у якую ўваходзіць Млечны Шлях, знікнуць з поля зроку назаўсёды.

Вы можаце падтрымаць сайт Charter97.org наступным чынам:

РАЗЛІКОВЫ МУЛЬТЫВАЛЮТНЫ РАХУНАК ДЛЯ АХВЯРАВАННЯЎ:

Назва банка: Bank Millennium S.A.
Адрас: ul. Stanislawa Zaryna, 2A, 02-593, Warszawa
IBAN: PL97116022020000000216711123
SWIFT: BIGBPLPW
Імя ўладальніка рахунку: Fundacja “KARTA ‘97”
рызначэнне аплаты: Darowizna na cele statutowe

Звязацца з намі можна праз адрас [email protected]