Evrenin genişlemesi ışık hızından daha hızlı, bu mümkün mü?
Gördüğümüz evren, Büyük Patlama'dan bu yana yaklaşık 13,8 milyar yıldır var. Ama ne kadar uzağı görebildiğimizi sorarsanız, cevap 13,8 milyar ışık yılı değil; aslında bundan çok daha uzaktır. Çok düşünürseniz, mesafenin iki katını hayal edebilirsiniz: 13,8 milyar yıl önce ışıldayan bir cisim bizden 13,8 milyar ışık yılı uzakta olsaydı, belki bizden uzaklaşırken, hatta belki ışık hızına yakın bir hızla parlıyordu. hareket. Aydınlık cisim o zamandan beri 299.792 km / s sabit hızla bizden uzaklaşıyorsa, ışığı şimdi yeni gelmiş olmalı ve ışıklı cismin kendisi bizden 27.6 milyar ışıkyılı uzaklıktadır. Bunların hepsi akıl yürütmedir, ancak tatmin edici olmayan bir varsayımı vardır: mekanın kendisi statiktir.
Yaşadığımız alan durağan değil, genişliyor. Aslında bugünün genişleme oranını, uzak geçmişte bir nesnenin neye benzediğini ve bu dönemde her bir dönemin nasıl olduğunu ölçebiliriz. Büyük Patlama sırasında (Büyük Patlama'dan 10 ^ -33 saniye sonra) bizden sadece 168 metre uzakta bulunan bir cismin ışığının bugün bize ulaşamadığı, 13.8 milyar yıl sonra inanılmaz bir yolculuk ve nicelik yaşadığı ortaya çıktı. Gerildikten sonra, şimdi bizden 46,1 milyar ışıkyılı uzaklıkta.
"Aha", "Bu, uzayın ışıktan daha hızlı genişlediği anlamına gelir!"
Bu gerçekten doğru mu? Çünkü bir nesnenin ışık hızından daha hızlı hareket edebilmesi için sabit bir hıza sahip olması gerekir: Bir saniyede birkaç kilometrelik hareket mesafesini ölçebilirsiniz. Ancak evrenin genişlemesi tamamen farklıdır.
Aksine, evren her mesafe biriminde farklı hızlarda genişliyor.Genellikle benim ölçümüm saniyede bir mega saniye boşlukta kilometre sayısıdır ve bunlardan biri yaklaşık 326 milyon ışıkyılıdır. Genişleme oranı 70 km / s / megaparsec ise, ortalama olarak 10 megaparsec'in üzerindeki bir nesnenin 700 km / s hızında genişlemesi gerektiği anlamına gelir; 200 mega saniyenin ötesinde bir nesne 14000 km / s hızında geri çekilin; 5000 megaparsecin ötesinde bir nesne 350.000 km / s hızla uzaklaşır.
Bu, her şeyin ışık hızından daha hızlı hareket ettiği anlamına mı geliyor? Önce Einstein'ın özel görelilik teorisine dönelim ve hiçbir şeyin ışıktan daha hızlı hareket etmediğini söylediğimizde ne demek istediğimizi düşünelim. Bu, aynı zamanda ve mekanda (aynı anda aynı alanda) iki nesneniz varsa, birbirlerine göre ışık hızından daha hızlı hareket edemeyecekleri anlamına gelir. Bunlardan biri% 99 ışık hızıyla kuzeye, diğeri% 99 ışık hızında güneye doğru hareket etse bile, ışık hızının% 198'i kadar, ışık hızının% 99,995'i oranında göreli hızda hareket ediyorlar. Her bir nesne ne kadar hızlı hareket ederse etsin, birbirlerine göre hızları asla ışık hızını aşmayacaktır.
Bu teoriye görelilik teorisi denmesinin ilk nedeni budur, çünkü iki nesnenin aynı uzay, yer ve zamandaki göreceli hareketini ölçer. Ancak bu tür görelilik, özel görelilik teorisi, genişlemeden yalnızca yerel alanınızdaki kuralları belirler. Genel görelilik bu temele bir katman daha ekler: uzayın kendisinin genişleyeceği gerçeği. Bugün evrende var olan normal madde, karanlık madde, karanlık enerji, nötrinolar, radyasyon ve daha fazla maddeyi ve evrenin genişlemesinin neden olduğu kırmızıya kaymada ışığın bize nasıl farklı mesafelerden ulaştığını ölçerek, geçmişi doğru bir şekilde yeniden inşa edebiliriz. Zamanın belirli bir noktasında evren ne kadar büyüktür.
Evren yaklaşık 10.000 yaşında olduğunda, gözlemlenebilir evrenin boyutu 10 milyon ışıkyılıdır. Henüz 1 yaşındayken, gözlemlenebilir evrenin boyutu yaklaşık 100.000 ışıkyılıydı. 1 saniye yaşına geldiğinde boyutu 10 ışık yılını aşmıştır. Kesinlikle ışık hızından daha hızlı genişliyor gibi geliyor, değil mi? Bununla birlikte, zamanın herhangi bir noktasında, ışık hızından daha hızlı hareket eden başka bir etkileşen parçacığa göre bir parçacık mevcut değildir.
Aksine olan tek şey, parçacıklar arasındaki boşluğun genişlemesidir, bunun sonucunda parçacıklar arasındaki mesafe artar ve o uzaydaki radyasyonun dalga boyu uzar. Bu, evren tarihinde milyarlarca yıldır sürekli olarak gerçekleşiyor ve bugün de olmaya devam edecek. Geçmişte ışık hızında hareket ediyor olsak bile, bugün 15.6 milyar ışıkyılı uzaklıkta bir nesneye asla dokunamayabiliriz, bunun nedeni nesnenin ışık hızından daha hızlı geri çekilmesi değil, farklı yerler arasındaki boşluğun genişlemeye devam etmesidir.
Kilit nokta, uzayın belirli bir hızda değil, belirli bir oranda genişlemesidir: her mesafe birimindeki hız. Sonuç olarak, ne kadar uzağı görürseniz, o kadar fazla alan genişlemesi sizinle gözlemleyen nesne arasındaki mesafeyi etkileyecektir. Alan genişledikçe bir mesafe hesaplayabilirsiniz, eğer onu aşarsanız, her şey sizden 299.792 km / s'den fazla bir hızla uzaklaşıyor gibi görünüyor. Bir nesne ne kadar uzaktaysa, yaydığı kırmızımsı ve ne kadar uzakta olursa, sizden daha hızlı ve daha hızlı uzaklaşıyor gibi görüneceğinden emin olabilirsiniz. Ama ışık hızının ötesinde? Aynı yerde ölçmeniz gerekiyor. Konumumuza göre, evrendeki tüm konumlar ve tüm dönemler için geçerli olan ışık hızından daha hızlı hiçbir şey hareket edemez. Uzay gerçekten genişliyor, ancak yalnızca ışık hızından daha hızlı genişlemekle kalmıyor, genişleme hızına bile sahip değil!
İlgili herhangi bir içerik ihlali varsa, silmek için lütfen 30 gün içinde yazarla iletişime geçin
Lütfen yeniden baskı için yetki alın ve bütünlüğü korumaya ve kaynağı belirtmeye dikkat edin
