"realmente podemos observar galaxias que se alejan de nosotros en >c"
Um, creo que me perdí el titular innovador que decía que los científicos habían medido directamente una galaxia que se alejaba de nosotros a velocidades más rápidas que la luz.
Así que la primera respuesta parece contradecir esta otra respuesta
"Si la velocidad de recesión en la ubicación de un fotón viajero fuera mayor que la velocidad de la luz durante todo el tiempo que el fotón de una galaxia distante estuviera viajando, nunca observaríamos el fotón".
Parece de sentido común que a cierta distancia, el espacio se expande más rápido que la luz, lo que impide que la luz más allá de cierta distancia llegue a la Tierra, lo que significa que no podemos medir directamente las galaxias que viajan más rápido que la luz, pero podemos insinuar que lo hacen al proyectando su velocidad más allá del universo observable. ¿Pero quién tiene razón?
Si una galaxia solía estar dentro del universo observable, podemos medir los fotones de esa galaxia que llegan a la Tierra a pesar de que esa galaxia puede estar actualmente fuera del radio observable del universo. Se puede proyectar que las galaxias viajan más rápido que la luz debido a la expansión del espacio, pero no he visto que podamos medirlas directamente porque el desplazamiento hacia el rojo de los fotones es proporcional a la cantidad de espacio que se expande entre nosotros y un Cierta distancia.
Entonces, ¿dónde están estas medidas de galaxias que se mueven más rápido que la luz?
Son medidas de corrimiento al rojo. Echa un vistazo al artículo de corrimiento al rojo de Wikipedia . Es algo bueno.
"realmente podemos observar galaxias que se alejan de nosotros en >c"
Es cierto. Puedes pensar que no puede ser , pero puede ser.
Um, creo que me perdí el titular innovador que decía que los científicos han medido una galaxia que se aleja de nosotros a velocidades más rápidas que la luz.
No es innovador en absoluto. Es más simple de lo que piensas.
Entonces, la primera respuesta parece contradecir esta otra respuesta https://physics.stackexchange.com/questions/107748/how-are-galaxies-receding-faster-than-light-visible-to-observers "Si la velocidad de recesión en la ubicación de un fotón que viaja fuera mayor que la velocidad de la luz todo el tiempo que el fotón de una galaxia distante estuviera viajando, nunca observaríamos el fotón".
Sí, eso es un poco desafortunado, porque también dice esto: "las galaxias con desplazamientos hacia el rojo superiores a ~3 se alejaron y se están alejando de nosotros más rápido que la luz" .
Parece de sentido común que a cierta distancia, el espacio se expande más rápido que la luz, lo que impide que la luz más allá de cierta distancia llegue a la Tierra, lo que significa que no podemos medir directamente las galaxias que viajan más rápido que la luz. ¿Pero quién tiene razón?
El tipo que dice que podemos ver galaxias que estaban y están alejándose de nosotros más rápido que la luz. Según el comentario de Rob, véase Expansión de la confusión: conceptos erróneos comunes sobre los horizontes cosmológicos y la expansión superlumínica del Universo por Tamara Davis y Charles Lineweaver. Tenga en cuenta esto: "Mostramos que podemos observar galaxias que tienen, y siempre han tenido, velocidades de recesión mayores que la velocidad de la luz". Consulte la página 8: "Entre quienes reconocen que las velocidades de recesión pueden superar la velocidad de la luz, a veces se afirma que los objetos con velocidades de recesión más rápidas que la velocidad de la luz no son observables [Apéndice B: 9-13]".
Lea también el artículo de Wikipedia sobre una hormiga en una cuerda de goma . La cuerda de goma se estira mientras la hormiga camina sobre ella: "A primera vista, parece que la hormiga nunca llegará al final de la cuerda, pero de hecho lo hace (aunque en la forma indicada anteriormente, el tiempo que tarda es colosal). Cualquiera que sea la longitud de la cuerda y las velocidades relativas de la hormiga y el estiramiento, siempre que la velocidad de la hormiga y el estiramiento permanezcan constantes, la hormiga siempre podrá llegar al final con el tiempo suficiente. es estirarse tanto por delante como por detrás de la hormiga, conservando la proporción de la cuerda ya recorrida por la hormiga y permitiendo que la hormiga progrese continuamente".
Hay una sección sobre la expansión métrica del espacio . Dice esto: "Al pensar en los fotones de luz como hormigas que se arrastran a lo largo de la cuerda de goma del espacio entre la galaxia y nosotros, podemos ver que así como la hormiga puede llegar al final de la cuerda, la luz de galaxias distantes, incluso algunos que parecen estar retrocediendo a una velocidad mayor que la velocidad de la luz, eventualmente pueden llegar a la Tierra, dado el tiempo suficiente. Sin embargo, la expansión métrica del espacio se está acelerando. No se garantiza que una hormiga en una cuerda de goma cuya expansión aumenta con el tiempo llegar al punto final. [3] La luz de galaxias suficientemente distantes puede, por lo tanto, nunca llegar a la Tierra " .
Sin entrar en los tecnicismos de los diagramas de espacio-tiempo y las hormigas, creo que la forma más rápida de entender esto es mirarlo desde la perspectiva de la galaxia distante. Por ejemplo, tomemos GN-z11 , que en realidad se alejó de nosotros en cuando emitía la luz que vemos hoy:
Un fotón salió de GN-z11 en . El espacio se expande, por lo que aunque el fotón en cualquier momento viaja localmente a , aumentó su distancia a GN-z11 a una velocidad cada vez mayor .
La Vía Láctea se retiró de GN-z11 en , pero localmente tiene , y hasta hace poco el Universo se expandía cada vez más lento.
En algún momento, el fotón alcanzó un punto en el que el Universo se expandió en, digamos, wrt. GN-z11, por lo que el fotón retrocedió en . Más tarde, llegó a un punto en el que el Universo se expande en wrt. GN-z11, por lo que retrocedió en de GN-z11. Y así.
Eventualmente, simplemente "alcanzó" a la Vía Láctea.
Sin embargo, es importante tener en cuenta que esto solo es posible porque la tasa de expansión no se aceleró hasta hace poco. La aceleración pone un límite a la rapidez con la que las galaxias pueden retroceder y seguir siendo visibles. Hoy, ese límite pasa a ser aproximadamente , correspondiente a galaxias a unos 17 mil millones de años luz de distancia. Los fotones que salen de GN-z11 hoy nunca nos alcanzarán, aunque "solo" se aleja de nosotros en hoy.
La situación ni siquiera requiere la relatividad general, lo mismo puede suceder con las hormigas que se arrastran sobre una sábana de picnic de goma. Imagina que estás sentado en el centro de una sábana de goma muy elástica, y las hormigas se arrastran hacia ti a la velocidad de las hormigas desde los bordes exteriores de la sábana. Le pides a algunos amigos que sigan tirando de los bordes de la sábana a una velocidad un poco más rápida que la que pueden arrastrar las hormigas. ¿Eso te protegerá de las hormigas? No, lo creas o no, las hormigas aún te alcanzarán. Al principio se están alejando de ti, pero si marcas las líneas de la cuadrícula en esa hoja, verás que las hormigas siguen avanzando a través de esas líneas de la misma manera. Eventualmente te llegan, al igual que la luz de una galaxia cuya distancia de nosotros aumenta más rápido que c.
Tenga en cuenta que la segunda cita no se trata de la velocidad en el borde de la hoja, dice que las hormigas no lo alcanzarán si todos los puntos de la hoja a los que acceden se alejan de usted más rápido que la velocidad de la hormiga. Esa es una situación muy diferente.
Si entiendo el contexto correctamente, el problema del malentendido aquí es el marco de referencia. Entonces, la respuesta es que ambos son correctos porque están hablando usando marcos diferentes.
El segundo diagrama en este sitio podría ayudarlo a comprender mejor. Y es el tiempo retrospectivo, o la edad del universo. X es una distancia de comovimiento. El observador está en el día de hoy. El cono de luz es rojo y no es una línea recta como cabría esperar de la relatividad especial debido a la expansión del universo. Sin embargo, si toma la vecindad alrededor del observador, el cono de luz sigue siendo aproximadamente la línea recta.
Entonces, si extrapolas la línea recta fuera del observador, verás cosas que permanecen en la región donde v>c (es decir, como un espacio). Por ejemplo, usted ve el objeto a una distancia de comovimiento a 16 Gly hoy desde su emisión a aproximadamente 9 Gyr en el pasado, y 16 Gly / 9 años es ligeramente mayor que c, como se esperaba.
Este parece ser un escenario contrario a la intuición debido a que expresa la distancia como un marco comóvil. En cambio, el primer diagrama del sitio muestra X como la distancia adecuada, y ahora todas las ubicaciones visibles están en la v
Como se muestra en los diagramas, verá que solo podemos ver a una distancia de aproximadamente 46 Gly (distancia de movimiento), también conocida como horizonte. Esto se debe a que si vamos más allá de ese punto, con respecto a la historia de la expansión del universo, hoy nos quedaremos fuera del espacio.
Nota: todo el análisis aquí todavía asume la velocidad de la luz como la constante c en cualquier marco de referencia. Este podría ser otro malentendido, pero no entraré en detalles en este momento.
ProfRob
Carlos Witthoft
juan joe
alquimista
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