¿Qué debo tener en cuenta como observador para medir la velocidad de los objetos cósmicos?

Quiero decir, por ejemplo, si la tierra es el observador, entonces podría haber galaxias enteras viajando más rápido que la velocidad de la luz en relación con la tierra. Entonces, según la relatividad de Einstein, esto no debería ser posible, así que quiero saber qué debo considerar como observador para medir las velocidades de los objetos cósmicos.

Entonces, lo que hace que la relatividad se tuerza es que estás equivocado. El hecho de que tenga un objeto yendo 0.8c en una dirección y otro 0.8c en la otra dirección (desde el punto de vista del observador en el medio), eso no significa que un objeto observe que el otro va más rápido que la velocidad de luz. Sí, es raro. Sí, es lo que hace la realidad. Escuché decir que "si esto no te molesta, todavía no estás prestando atención". ¡Es bueno ver que te está molestando! =)
Solo para agregar un poco de información con respecto a las galaxias: la relatividad prohíbe que algo con masa viaje más rápido que la luz. Sin embargo, no restringe que el espacio en sí se expanda más rápido que la velocidad de la luz, como es el caso en el universo en constante expansión . Esto, a su vez, da como resultado que observemos esas galaxias alejándose a velocidades superlumínicas.
uhm, @DhruvSaxena, no sé si estamos observando galaxias que se alejan a velocidades superlumínicas (en relación con nosotros). debe ser un corrimiento al rojo cojonudo.
@robertbristow-johnson: No, ese no es el caso. Las galaxias retroceden más rápido que la velocidad de la luz con un desplazamiento al rojo de 1,5 o superior. Ver esta explicación en astronomy.SE.
Está bien, retiro mi objeción. Siempre había pensado que esas galaxias estaban detrás de nuestro horizonte. Pensé que estaban en otro "universo de bolsillo" como resultado de la inflación. y pensé que no podíamos verlos.

Respuestas (2)

Primero sobre marcos de referencia de valor para observaciones cosmológicas.

Por lo tanto, el marco de referencia preferido para las mediciones cosmológicas es el comoviente, lo que significa que se mueve junto con el flujo promedio de galaxias debido a la expansión. En ese marco de referencia se dice que uno tiene una velocidad peculiar cero. Tenemos que restar vectorialmente nuestra velocidad peculiar. Se debe principalmente a que la galaxia y el cúmulo local se mueven con el flujo cósmico. El total es de unos 360 Kms/seg. Cuando hacemos ese ajuste vectorialmente correcto, en las observaciones, vemos el universo como en promedio homogéneo e isotrópico, y es el marco de referencia donde el CMB también es isotrópico.

Los comentarios y la respuesta ya explicaron que, de hecho, las galaxias pueden alejarse de nosotros más rápido que la luz. Para las galaxias a distancias de unos 14 mil millones de años luz, con un desplazamiento al rojo de aproximadamente z = 1,5, son superluminales (más rápidas que la luz), pero aún las vemos. Ahora podemos ver el llamado horizonte de partículas, a unos 45 mil millones de años luz.

El hecho de que sean más rápidos que la luz no rompe la relatividad. Las galaxias no se están moviendo tan rápido, solo el espacio entre nosotros se está expandiendo, CRECIENDO, ya distancias superiores a unos 14 mil millones de años luz, el espacio se está expandiendo más rápido que la luz. No hay problema con eso, la relatividad general lo explica y tiene un modelo bastante bueno, con muchos valores cosmológicos medidos. Como dijo @Cort Ammon en su comentario, todo esto debería molestarte conceptualmente. Sin embargo, es verdad, y es divertido leerlo y entenderlo y tratar de convencerse de que es real. Vea los artículos de la wiki sobre la expansión del universo, y tal vez algunas de las matemáticas. Pruebe https://en.m.wikipedia.org/wiki/Metric_expansion_of_space para una buena introducción sin matemáticas.

Feliz de escuchar que.

Las leyes del movimiento relativista se aplican al "movimiento relativo al espacio local" y eso es lo que no puede exceder C. Si desea medir la velocidad de un objeto utilizando un marco de referencia distante (es decir, una galaxia distante medida desde el marco de la Tierra), entonces no hay límite de velocidad en primer lugar, y hay, de hecho, galaxias que exceden C de nuestro marco de referencia.

estamos observando galaxias que exceden C en relación con nuestro marco de referencia? ¿alejándose? cual seria el corrimiento al rojo?
@robert Bristol-Johnson Haga preguntas separadas. Las ecuaciones para el corrimiento al rojo relativista general son diferentes a las del efecto Doppler relativista especial. Están lo suficientemente cerca para velocidades pequeñas wrt c, divergen a medida que uno se acerca a c.
¿Qué debo tener en cuenta como observador para medir la velocidad de los objetos cósmicos?
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