¿Es posible aprender acerca de un evento que ocurrió fuera de su universo observable?

¿Es posible aprender acerca de un evento que ocurrió fuera de su universo observable?

Por definición, no.

El mediador en la pregunta es una cosa física. Ya sea un humano o algún otro artilugio, sigue siendo físico y funciona con las mismas reglas que todo lo demás en el universo. Cualquiera que sea el proceso físico que sucede en el mediador es solo otro engranaje en la máquina, por así decirlo. Si la información del "evento limpio" se cruza con el punto de espacio-tiempo del mediador, y finalmente encuentra su camino hacia usted, entonces el evento limpio es parte de su universo observable por definición.

Ya sea que esté hablando de horizonte futuro o horizonte de partículas, no hay una forma sensata de definir "universo observable" de modo que agregar un punto de espacio-tiempo adicional y llamarlo "mediador" le permita observar cosas fuera del universo observable.

La respuesta a esto es "no". El motivo se puede ver intuitivamente con un poco de trabajo, pero no es del todo obvio, así que creo que es una buena pregunta.

Comencemos primero a pensar en una galaxia distante que comienza en nuestro universo observable pero luego se aleja de él. Más adelante presentaré un mediador entre estos dos. Al principio podemos ver la otra galaxia porque la luz que emite finalmente nos llega. Sin embargo, debido a que el universo se está expandiendo, se aleja de nosotros con el tiempo. Eventualmente, se alcanza una distancia tal que cualquier luz emitida desde la otra galaxia nunca nos alcanzará, efectivamente porque la distancia aumenta más rápido que la velocidad de la luz.

Vale la pena señalar que cuando la otra galaxia pasa por este punto, no parece desaparecer repentinamente desde nuestro punto de vista. A medida que se acerca al horizonte cósmico, la luz que emite tarda cada vez más en alcanzarnos, de modo que se desplaza cada vez más hacia el rojo. Exactamente de la misma manera que un objeto que se acerca al horizonte de sucesos de un agujero negro (y exactamente por la misma razón), en principio siempre podríamos detectar la galaxia si tuviéramos un equipo increíblemente sensible para observar fotones de baja frecuencia, pero parecería "congelada". en el tiempo" en un punto justo antes de cruzar nuestro horizonte cósmico. No podemos observar ningún evento en la otra galaxia que tenga lugar después de ese tiempo.

El punto de esto es que el horizonte cósmico es un límite tanto en el tiempo como en el espacio, y la expansión del universo es una parte integral de la historia. (Sin él no habría horizonte en absoluto.) Veremos en breve que la expansión también juega un papel clave en la comprensión de por qué el mediador no puede transmitir información sobre lo que está fuera de nuestro horizonte.

Ahora imaginemos al mediador en algún punto entre las dos galaxias. Digamos que es aproximadamente la mitad del camino. Ahora, supongamos que hay una supernova en la otra galaxia poco tiempo después de que pasa por nuestro horizonte cósmico. No podemos observar esto, pero el mediador sí, ya que la distancia entre la otra galaxia y el mediador es solo un poco más de la mitad del radio de su horizonte cósmico.

Sin embargo, la luz de la otra galaxia tarda mucho en llegar al mediador, y el espacio se ha estado expandiendo durante todo ese tiempo. Cuando la luz de la supernova la alcance, estará mucho más lejos de nosotros. Si la mediadora nos envía una señal de radio en el momento en que observa la supernova, esa señal de radio nunca nos llegará , porque para ese momento la mediadora ve la supernova que ella misma ha pasado más allá de nuestro horizonte cósmico. Para ver esto, tenga en cuenta que la otra galaxia estaba fuera de nuestro horizonte cuando ocurrió la supernova, y la luz que emite nunca puede volver a pasar dentro de nuestro horizonte, por lo que cualquier cosa que intercepte esa luz también debe estar fuera de nuestro horizonte en ese momento.

Entonces, la resolución es que el mediador puede ver el evento fuera de nuestro horizonte, pero no puede informarnos sobre él, porque la expansión del universo necesariamente lo lleva fuera de nuestro horizonte en el momento en que hace la observación.

Sí. Su universo observable sigue creciendo. Solo tienes que esperar hasta que tu cono de luz pasado crezca lo suficiente como para abarcar ese evento. (Esta respuesta no tiene en cuenta la expansión universal).

Si primero aprende de algún mediador (quizás un "detector", que es más "sensible" que usted) sobre un evento (en el que usted mismo no participó), entonces, por lo tanto, ha aprendido sobre
este evento (aprendiendo el identidades de quienes participaron, y sus indicios en su reunión) sin embargo.

Esto implica: si usted hubiera sido más "sensible" (o incluso "perfectamente sensible"), podría haber aprendido primero sobre el evento en consideración, incluso directamente, y no más tarde de lo que realmente lo hizo a través del mediador. En consecuencia, este evento se llama "(en principio) observable por usted"; pertenecía a vuestro " universo observable ".

A su vez, no es posible aprender acerca de un evento que no pertenecía a su universo observable, por definición.

PD

Por un lado, nada puede viajar más rápido que la velocidad de la luz.

Donde " velocidad de la luz " se entiende aquí como la velocidad del frente de la señal , independientemente de si el intercambio de señales es específicamente "electromagnético" o no;
y por " viaje " se entiende el intercambio de señales.

En general: no puede decir que se enteró de algún evento en particular antes de enterarse por primera vez de ese evento en particular.

Pero, por otro lado, parece bastante razonable que podamos compartir información con otros observadores distantes.

Depende: la señalización entre sí puede ser posible para algunos pares, pero no para otros, y no necesariamente "en ambos sentidos"; cmp. " movimiento hiperbólico ". Por lo tanto, ciertamente se puede imaginar que hay eventos que no pertenecen a su universo observable, y que los universos observables de dos participantes (que están y eventualmente permanecen separados entre sí, incluso si pueden haberse conocido en el pasado ) son desiguales, como en tu dibujo.