Известно, что некоторые звезды и другие космические объекты из-за расширения Вселенной так далеко удалились от Земли, что свет от них уже не сможет нас достичь. Означает ли это, что такие звезды удаляются от Земли со скоростью, превышающей скорость света?

Спрашивает

Vlad Imir

#вселенная

#Скорость света

#физика

20.11.2023

238 552

Простой вопрос

Анатолий Глянцев

эксперт

Краткий ответ: запрет на сверхсветовое движение не распространяется на скорость расширения Вселенной. Поэтому есть галактики, удаляющиеся от Земли со сверхсветовой скоростью.

А теперь давайте поподробнее. Специальная теория относительности (СТО) запрещает материальным телам, которые когда-либо двигались медленнее света, разгоняться до световой, а тем более сверхсветовой скорости. Однако в этой формулировке есть тонкие места.

Во-первых, на нематериальные объекты этот запрет не распространяется. Если светить на Луну быстро вращающимся лазером (достаточно одного оборота за 8 секунд), «лазерный зайчик» будет двигаться по Селене со сверхсветовой скоростью.
Во-вторых, СТО не запрещает существование частиц, которые всегда двигались и будут двигаться быстрее света — тахионов. Правда, с ними связан целый ряд проблем, так что мало кто из физиков всерьез надеется открыть сверхсветовые частицы.
В-третьих, и это самое важное в контексте вопроса, СТО не учитывает расширение пространства. Этот эффект изучает общая, а не специальная, теория относительности (ОТО).

ОТО опирается на сложную математику и плохо поддается пересказу на обыденном языке, и уж тем более краткому пересказу. Попытаюсь выразиться совсем просто и образно. Да, далекие галактики удаляются от нас со сверхсветовой скоростью. Но не потому, что они так быстро движутся сквозь пространство. Дело в том, что меняется само пространство – его становится больше. Нет никаких ограничений на то, сколько новых парсек появилось между Землей и какой-нибудь безумно далекой галактикой за текущую секунду.

Более того, для очень далеких объектов само понятие расстояния требует уточнения (Naked Science подробно рассказывал об этом вот в этой статье), так что и о скоростях нужно говорить с большой осторожностью.

Есть еще одна вещь которую надо понять. Константа "с" это максимальная скорость передачи информации, максимальная скорость причинно-следственных зависимостей, а то, что скорость света в определенных условиях равна этой константе - частный случай. Эта константа называется "скорость света" чисто исторически.

Ответить

nq viet

24.11.2023

🙏🙏🙏

Ответить

Miles Azurnik

21.11.2023

* Если светить на Луну быстро вращающимся лазером (достаточно одного оборота за 8 секунд), «лазерный зайчик» будет двигаться по Селене со сверхсветовой скоростью. * свет зайчика не будет двигаться со СС скоростью. поскольку никакого луча света не существует - свет это поток фотонов - по сути фонарик - это пулемет выстреливающий кванты света -фотоны - пули. между каждым фотоном есть промежуток - фотон вылетел - пролетел (например атом цезия в часах излучает 9млр фотонов в сек - промежуток между фотонами будет 300000 км/с/9млр = 3см) - вылетел следующий. ну точнее набор пулеметов. сколько атомов излучает фотоны столько и пулеметов.так что никакого луча света по поверхности луны не будет - будут точки от фотонов.

Ответить

—

Александр Березин

21.11.2023

Miles Azurnik, вас не беспокоит тот факт, что во фразе "* Если светить на Луну быстро вращающимся лазером (достаточно одного оборота за 8 секунд), «лазерный зайчик» будет двигаться по Селене со сверхсветовой скоростью. *" просто нет словосочетания "свет зайчика", о котором пишете вы? А есть совсем, совсем другое -- сам зайчик. Который, несомненно, будет двигаться со сверхсветовой скоростью для земного наблюдателя: https://ufn.ru/ru/articles/1996/11/g/

Î ñâåðõñâåòîâûõ «çàé÷èêàõ»

Î ñâåðõñâåòîâûõ "çàé÷èêàõ", Áàðñóêîâ Ê.À., Ïîïîâ Â.Í.

ufn.ru

Ответить

ещё комментарии

Miles Azurnik

21.11.2023

Александр Березин, я к тому пишу что если поставить наблюдателей по всей луне - они увидят не непрерывный луч зайчика , а точки от падения лазера. как воронки от пуль поворачивающегося пулемета. тоесть *«лазерный зайчик» будет двигаться по Селене со сверхсветовой скоростью.* - это фраза понимается как * видимая непрерывность зайчика при движении на всем расстоянии по видимой поверхности луны. там банальнофотонов не будет хватать на непрерывность зайчика. зайчике может перемещаться со СС скоростью но не видимо непрерывно для близкого наблюдателя

Ответить

Shelove517

21.11.2023

Да. Во вселенной можно v > c, но нельзя dv > c.

Ответить

Sam Dowson

20.11.2023

Там ещё гигантские ножницы есть - линия смыкания лезвий тоже может двигаться со сверхсветовой скоростью.

Ответить

Владислав Светайло

20.11.2023

Про нематериальные объекты чето совсем не понял. Какие такие нематериальные объекты? Лазерный зайчик? А из чего такого нематериального он состоит, что будет двигаться со скоростью, большей скорости света?

Ответить

—

ראובן פיאטיגורסקי

20.11.2023

Комментарий удален пользователем или модератором...

Ответить

ещё комментарии

Александр Березин

20.11.2023

ראובן פיאטיגורסקי, автор -- астроном по исходной специальности, и полностью отразил видение современного научного мэйнстрима по затронутому им вопросу. Выше можно поставить под вопрос разве что тезис "ОТО плохо пересказывается на обычный язык", но и это тоже -- часть современного мэйнстримного мнения в науке, как ни странно.

Ответить

Александр Березин

20.11.2023

Владислав Светайло, он и не будет. А вот то, каким его движение кажется нам -- да, оно для нас будет казаться сверхсветовым. В науке это давно установленная вещь: https://ufn.ru/ru/articles/1996/11/g/

Î ñâåðõñâåòîâûõ «çàé÷èêàõ»

Î ñâåðõñâåòîâûõ "çàé÷èêàõ", Áàðñóêîâ Ê.À., Ïîïîâ Â.Í.

ufn.ru

Ответить

ещё комментарии

Владислав Светайло

20.11.2023

Александр Березин, не, ну мой вопрос ведь не о том, что кажется, а о том, что фактически. Просто в статье это звучит как факт. Я не астроном, но эту тему обожаю. Много чего перечитал и пересмотрел по этому поводу. Поэтому возникло непонимание - что я упустил...

Ответить