Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Как пространство расширяется быстрее скорости света?

ФизикаКосмос+1
Анонимный вопрос
  ·   · 18,6 K
Сусанна Казарян, США, Физик  · 21 янв 2023
В общем случае, утверждение "пространство расширяется быстрее скорости света" не совсем корректно. Согласно уравнениям Эйнштейна, изменяется в масштабе метрика, управляющая размером и геометрией самого пространства-времени. Метрическое расширение — ключевая особенность космологии Большого взрыва и является общим свойством Вселенной, в которой мы живём. Хотя свет и объекты в пространстве-времени не могут двигаться быстрее скорости света, на саму метрику, согласно теории гравитации Эйнштейна, это ограничение не распространяется.
Расширение Вселенной не приводит в движение ни пространство, ни объекты во Вселенной, хотя наблюдатель видит, что все галактики, кроме ближайших, разбегаются со скоростью пропорциональной удалению от наблюдателя. Коэффициент пропорциональности — постоянная Хаббла. Расстояние до галактик за космологическим горизонтом событий (радиус наблюдаемой Вселенной) увеличивается для наблюдателя на Земле со скоростью большей скорости света. Точно так же, астрономы на другом конце наблюдаемой Вселенной видят/увидят, как мы (Млечный Путь) с околосветовой скоростью приближаемся к их космологическому горизонту и исчезнем для них после “пересечения”.
Однако, оглянитесь вокруг. Наше пространство внутри радиуса локальной группы галактик (Андромеда, Магеллановы облака …) стационарно и никакого расширения пространства и тем более движения со скоростью большей скорости света мы не регистрируем. В этом и состоит особенность метрического расширения Вселенной.  
Существующая модель расширения Вселенной (метрика Фридмана) удовлетворяет уравнениям Эйнштейна в приближении однородной изотропной и в общем случае нестационарной Вселенной. Это приближение действительно только на больших масштабах (примерно в масштабе скоплений галактик и выше). Звёзды в галактиках и даже местные группы галактик гравитационно связаны и расширение Вселенной в этой метрике их не касается. Какова истинная метрика Вселенной для всех масштабов мы пока не знаем.
2 эксперта согласны
Издание физико-математического факультета, эпизоди...  · 20 мая 2022  · andrew-duke.ru
Пространство не является материей - это математическое множество, в котором можно задать относительные координаты объектов, поэтому, ограничение в c на него не распространяется. Например, наиболее удаленные от нас объекты... Читать далее
"Мой ангел, сплюнув от досады, улетел..."Перейти на andrew-duke.ru
Википедист (автор, редактор) с 2008. Интересы...  · 20 февр 2022
Пространство не может расширяться быстрее скорости света ("скорость расширения пространства" - вообще термин сумбурный, для определения "скорости" надо хотя бы задать размер/объём пространства). Наверно вы имели в виду тот... Читать далее
2 эксперта согласны
Увлекаюсь естественными науками и математикой...  · 20 февр 2022
Пространство не может "расширяться быстрее скорости света" (формулировка неграмотная, но понятная), так как расширение - это нелокальный параметр, и его размерность 1/с, тогда как скорость имеет размерность м/с, то есть... Читать далее
Автор удалил комментарий
С 2020 член Planetary Society, с 2013 года...  · 13 мая 2022
Мне давно попадалась хорошая, на мой взгляд, исчерпывающая статься в naked sciеnce по вашему вопросу. нашла её для вас=) https://naked-science.ru/article/nakedscience/rasshiryaetsya-li-vselennaya - рекомендую почитать, уверена... Читать далее
Физфак МГУ Специальная астрофизическая обсерватори...  · 20 февр 2022
Формальный ответ на Ваш вопрос содержится в самом вопросе. По-видимому, Вас интересует "почему"? В Стандартной космологии никто ни слова не сказал о физической модели пространства, для них оно, по-видимому, только математическое... Читать далее
1 эксперт согласен
Victor Lebedev, да это хорошо заметная патология неклассической физики, а не только релятивистской космологии... Читать дальше
По образованию физик, работаю программистом  · 1 июн 2022
Пространству это "разрешено". Есть физическая теория, под названием "теория относительности", которая, насколько мы знаем, правильно описывает поведение пространства, времени, и материи. И вот эта теория говорит, что материя не... Читать далее
Умно, а имеет ли смысл рассуждать о пространстве, если в нём нет материи? Как там время измерить?
Лучший
Давно занимался прогнозирования. Потом бизнесом...  · 21 февр 2022
Математика простая. Если в каждой точке пространства за 1 сёк произойдёт расширение пространства на 1 куб.мм,то лин скорость удлинения любого ребра будет 1мм/сек. Всего-то. Это доступная скорость. А если точек 300000, то при... Читать далее
Профессия Сисадмин. увлечения - Квантовая...  · 13 мая 2022
Объекты, удаляются от нас в расширяющемся пространстве, быстрее скорости света, только в результате математического решения задач, на основе наблюдаемых  данных.  В нашей реальности объекты не перемещаться быстрее скорости... Читать далее
Архитектор. Интересуюсь физикой 🎵✨🎉  · 31 авг 2022
Этот параметр не характеризуется скоростью. Расширение нельзя рассматривать относительно наблюдателя за пределами Вселенной. Поэтому скорости объектов за пределами сферы Хаббла могут быть какими угодно экстремальными. Это... Читать далее