Astronomai aptiko tolimiausią Visatos objektą (Video)

Atidžiai skaitant komentarus pastebėtum, jog į šį klausimą jau buvo atsakyta. Po BB Visata kurį laiką plėtėsi didesniu nei šviesa greičiu. Tuomet neegzistavo dar mums žinoma Visata, kurioje galiotų dabartiniai dėsniai, todėl tuo metu niekas nekliudė viršyti šviesos greičio.

Oi kiek čia pridiskutuota Sakyčiau didžiausia painiava čia kyla dėl žodelyčio/sąvokos "dabar". Reikia suprasti kad žiūrėdami į Visatą mes matome PRAEITĮ. Visada. Mėnulį mes matome tokį koks jis buvo prieš sekundę, Saulę - prieš 8 minutes, artimiausias žvaigždes - prieš kelis metus. Tik žiūrėdami į artimus objektus mes galim apsimesti kad šitas "užlaikymas" neegzistuoja. Tolimas galaktikas mes matome kokios jos buvo prieš milijardus metų. Galų gale, atstumu 13.7 mlrd. šviesmečių (visatos amžius) - 379 tukst šviesmečių (rekombinacijos epochos amžius) mes matome "švytinčią sieną" iš reliktinio spinduliavimo. Ai, ilgai nerašius kad geriau suprasti galima įsivaizduoti paprastą pavyzduką: Įsivaizduokime kad tavo draugas stovi geležinkelio stotyje - tai bus Žemė. Traukinys važiuoja iš stoties - tai bus besiplečianti Visata. O tu bėgi traukinio vagonais link stoties greičiau nei važiuoja traukinys - tu būsi fotonas iš "tolimos" galaktikos. Tu bėgi bėgi bėgi uždusęs ir po 13.1 mlrd. metų atbėgi į stotį (draugelis sako: o ko tu taip ilgai užtrukai? ). Arba pažiūrėjus kitu kampu: jūs apsižiūrite kur dabar yra vagonas nuo kurio tu pradėjai bėgti. Vagonas yra tiksliai už 13.1 mlrd. šviesmečių, nes tu gi esi fotonas ir bėgai taigi šviesos greičiu Gal dabar aiškiau? Galima palyginus nesunkiai apskaičiuoti kokiu atstumu buvo šita galaktika kai buvo išspinduliuotas šitas fotonas. Galų gale prieš 13.7 mlrd. metų visi atstumai buvo lygūs nuliui Ai, jeigu nepastebėjote čia niekur nėra judėjimo greičiais didesniais už šviesos greitį Dar papildymas: Jūs tikriausiai žinote kad plėtimosi (arba kitaip objektų tolimo) greitis yra tiesiogiai proporcingas atstumui. Taigi kažkokiame atstume tolimo greitis turi susilyginti su šviesos greičiu. Jeigu nebūtų reliktinio spinduliavimo mes galėtume pamatyti absoliučią "Visatos sieną" - sferą kurios amžius lygus 0. Nesunku suprasti kad atstumas iki jos būtų lygus visatos amžiui padaugintam iš šviesos greičio, t.y. 13.7 mlrd. šviesmečių

atskaitos sistemos atžvilgiu. Tereikia sulaukti, kol ji pasislėps už įvykių horizonto. Arba priešingai: tarkim, kad c niekad nebuvo viršytas, tik plėtimasis pradžioj vyko lėčiau nei manoma. Rezultatas tas pats. Už stebimos Visatos yra objektų, kurie tolsta greičiau nei c. Beje, abi interpretacijos yra identiškos, jei laiką apibrėši per atstumą. Tarkim, paėmęs konstantą c.

kad kažkas "perbėgo" iš A į B greičiau nei c.

Jeigu diskutuoti dėl besiplečiančios visatos, tai vėl praverstų paprastas pavyzdukas: Paimkime besiplečiantį guminį balioną - tai bus mūsų visatos modelis. Sakykime balionas pučiasi taip, kad visi atstumai ant baliono paviršiaus padvigubėja per laiką t. Dabar kur beatsistotum ant baliono paviršiaus, baliono paviršius plėsis taip kad plėtimosi greitis bus tesiogiai proporcingas atstumui: sakykime atsistojame vienoje vietoje ir pasirenkame tris taškus A, B, C už 2, 3 ir 7 colių nuo savęs. Palaukus laiką t, atstumas iki taškų padvigubės atitinkamai: 4, 6, 14 coliai. Reiškia taškas A tolsta 2 colių per t greičiu, B - 3 colių per t greičiu, C - 7 colių per t greičiu. Dabar sakykime kad šviesos greitis ant mūsų baliono yra 4 coliai per t. O dabar sakykime kad kiekvienas taškas A, B ir C išspinduliavo po fotoną link mūsų tada kai pasirinkome taškus (prieš laiką t). Fotonas iš taško A ką tik atskrido, fotonas iš taško B tebeskrenda nes atstumas pailgėjo iki 6 colių bet yra už 2 colių nuo mūsų ir "greitai" atskris, o fotonas iš taško C tebeskrenda ir niekados neatskris, nebent balionio pūtimąsis sulėtėtų. Atkreipkite dėmesį kad nei vienas taškas nejuda , nei šviesos greičiu nei kitokiais greičiais.

Tik noriu pasitikslinti, ar jei koks astrofizikas gyventu už 13,1 - 20 mlrd. šviesmečių nuo žemės jis irgi tą patį pasakytu?

T -> Taip, nes Visata yra tokia pati nesvarbu iš kur tu žiūrėtum (neturi centro), bet mūsų gali ir nebebūti, tačiau šviesa iki tos galaktikos ateis po 13,1 mlrd. metų ir atvirkščiai. Kaip ir Skeleton sakė - mes matome praeitį. Negalime žinoti, kas dabar ten yra - gal ten nieko nėra, gal susidarė Juodoji Skylė ir viską prarijo...

Nezinau, ka pasakytu astrofizikas uz 20 mlrd. sm, nes, viena, man atrodo gal net nebutina perdaug skirti demesio tam, ko negali buti - pamatyti didesni nei c greiti. Antra, ne visi supaprastinti modeliai, kuriais paprastam zmogui galima paaiskinti Visatos pletimasi, tinkami visais atvejais. Siuo atveju, Visatos palyginimas su baliono putimu, mano manymu netinkamas, kalbant apie taska C uz 7 coliu prie sviesos greicio 4 coliai. Juk paprasciausiai sito tasko ant sio baliono isvis nebutu, t.y., jo nebutu musu Visatoje. Beje, man atrodo ir rwc daro neteisinga "mintini eksperimenta", sakant, kad kai kazkada kokia nors tolima sistema pasisleps uz ivykiu horizonto (suprantu, uz regimosios Visatos ribos), bus galima kalbeti apie v>c. Tuomet ir dabar jau butu galima kalbeti apie v>c, nes regimoios Visatos riba tolsta sviesos greiciu. Be to begant laikui "siapus" ivykiu horizonto, t.y., musu Visatoje atsiduria vis daugiau objektu (o ne maziau), nes visi jie juda mazesniu greiciu uz c ir kosmologinis horizontas paveja vis naujus objektus. Pries kokius 10 mlrd. metu mes nematem daugybes objektu, galaktiku, kurias dabar matome musu Visatoje. Taciau as nustebes, kaip rwc kazka is kazko padalines, gavo praktiskai tikslu skaiciu (10^50 regimos Visatos skersmenu), kokiu nuotoliu gali buti nutolusios toliausios daleles Visatoje. Mat si skaiciu duoda tik daugumos kosmologu priimta infliacijos teorija: iskart po infliacijos, kuri tetruko tik apie 10^(-32) sekundes, Visata issiplete 10^39 kartu toliau, nei dabartine regimoji Visata. Bet siam skaiciui gauti, reikia dar zinoti ir koks buvo Visatos tankis pries infliacija - daroma prielaida, kad 10^78 kg/m3. Tad gan tikslus spejimas:). Taciau yra ir kita infliacijos teorija, pagal kuria laikoma, kad infliacija yra pats Didysis Sprogimas. Siuo atveju jo trukme dar mazesne, o tankis - praktiskai Planko tankis, taigi irgi didesnis. Tai siuo atveju Visa Visata uz regimaja turetu buti didesne jau net 10^(3'000'000). Kokia infliacijos teorija bepasirinktum, Visata jos metu pletesi neitiketinai didesniu greiciu uz sviesos greiti. Toliau jau tesesi "normalus" iprastas pletimasis su v<c. Tiesa labai nutolusios Visatos dalys, kurios tarpusavyje "nekontaktuoja" viena nuo kitos ir dabar gali tolti virssviesiniais greiciais, bet is kitos puses nera korektiska kalbeti apie siu daliu judejimo greiti viena kitos atzvilgiu, kai neimanomas joks kontaktas tarp ju. Dar beje nereiketu laikytis nuostatos, kad Visata prasidejo(sprogo) is tasko. Si nuostata gimusi is reliatyvumo ir besipleciancios Visatos teorijos. Bet kosmologai irgi zmones ir jiems irgi jau nusibodo toks "nesuprantamas" medziagos buvis matematiniame taske, tad jie irgi jau pereina prie "buitiskesnio" supratimo apie pradzia - laikoma, kad tam tikrame erdves kvante gali sutilpti tik baigtinis energijos ar medziagos kiekis.

geometrinė transformacija kurios matuoti greičiu kilometrais per sekundę neįmanoma! Jei žiūrėsime iš geometrijos pusės, "greitis" yra savoka taikoma tik poslinkio transformacijoms, o šitas visatos tampymąsis yra visai kita transformacijų grupė!

rwc, idomiu cia pamastymu pazerei. Atlikus laiko, butinai parasysiu savo pamastymus Beje del Skeletono minties, kad Visatos pletimosi negalima laikyti paprastu objektu tolimu viens nuo kito, tai panasiai ir yra - kosmologai naudoja savoka "erdves pletimasis", t.y., objektai lekia viens nuo kito ne tik del ar is inercijos, bet dar ir del to, kad dar ir pati erdve pleciasi. Nors nuo to nei kiek nelengviau suprasti, kas is tikro vyksta . Patys mokslininkai tokius "uzkeikimus" matyt irgi ne is gero gyvenimo sugalvoja

Del rwc pamastymu. (Atsiprasau, kad nosines sudejau tik ten, kur gali kilti nesklandumu suprasti teksta:) ) Na dabar aisku is kur tas 10^50 . Aisku, cia gal galima butu diskutuoti, ar butinai pradzia reikia imti pirmasias daleles (ir kurias daleles), ar tiesiog tą mums nesuprantamą substanciją, kuri matyt yra mums sunkiai suvokiamas didelio tankio vakuumas, is kurio(s) gime jau mums suprantama Visata. As tai pradzia imciau tą substanciją, o tiksliau, ta momenta, kai prasidejo infliacija, nes mes juk nagrinejam pati pletimasi. Tai tas laikas toks ir yra, kaip pasirinkai - na gal kitas rinktusi keliomis eilemis mazesni laika, bet ne tame esme. Tuo tarpu labiau abejociau (gal net nesutikciau) del pabaigos laiko. Nes eksponentiniu greiciu Visata pletesi labai trumpa laiko tarpa - gal 10^(-35) s, gal 10^(-32) s. Tuo tarpu pirmosiosiomis "sveikomis" Visatos sekundemis (ir net anksciau) Visata jau buvo "normaliai":) besiplecianti. Paciai Visatai jos praskaidrejimas nera joks ypatingas ivykis. Cia tik mums jis labai svarbus, nes tada "nusvito sviesa":), be ko mes neisivaizduojam Visatos. Gal but svarbesnis ar idomesnis momentas butu, kai Visata po 8000 m nuo BB perejo is spinduliu eros i medziagos era, t.y., kai jai besipleciant, spinduliu mase(energija) tapo mazesne uz medziagos mase. Bet ir sis ivykis tik mums idomus. Taigi sis ivertinimas matyt atsitiktinai sutapo su realiu, na bet ir tokie pamastymai vertingi - bent rodo, kad mokam nuo kazko atsispirt Tai as cia gal ir perdaug nukrypau nuo pagrindiniu klausimu... Beje del "kieno atzvilgiu tas eksponentiskumas", t.y., del laiko tekmes tolygumo, tai cia turbut irgi galeciau kruva savo minciu pazert, bet siaip esu skaites straipsniu, kuriuose keliamas klausimas, ar visada laikas tekejo "vienodu greiciu"... Bet ta trumpute infliacijos faze duoda teise uzduot tokius klausimus ir bent pamastyt, kad gal "paciai infliacijai" ji ir nebuvo tokia trumpa:). Asmeniskai as visai neatmesciau prielaidos, kad ta neitiketinai trumpa infliacijos faze galejo savo ivykiais ir formomis but lygiai tiek pat turtinga, kiek dabartine musu Visata (tik viskas vyko prie kitu desniu) Del galimumo v>c, tai visai pripazistu ir tavo, rwc, poziuri. Cia matyt susitarimu ir apibrezimu ar tam tikru principu nustatymo klausimas. Galbut tik nera korektiska kalbeti apie konkretu greiti, nes nera budo, kaip ji nustatyti. O is tikruju, jei mes pripazistam, kad uz musu Metagalaktikos ribu yra dar begales kitu Metagalaktiku ir is ju mes niekad negausime jokios zinios, na tai tikrai jos turi nuo musu tolt greiciau uz c. Bet velgi skaiciau kazkoki straipsni apie kitas galimas begales Visatu su visai kitais desniais, medziagos ir laukų pasiskirstymu ir t.t., ir be to kurių mes niekad nepamatysim tiek del to, kad arba jos gal yra kituose matavimuose, arba del v>c... ir gale autorius lyg pats saves paklausia, ar yra tikslas kalbeti apie Visatas, kuriu mes is principo niekad nepamatysime, neuzfiksuosim, niekad nepajusime ju poveikio - jos mums faktiskai neegzistuoja, o gal ir visai neegzistuoja?!.. Cia jau matyt prasideda filosofija... Bet gal ir yra prasmes laikyti jas egzistuojanciomis, nes galbut kazkada pasikeis kazkokie desniai ar konstantos ir nematoma taps matoma! Kiek suprantu, uzsiminei apie konstanta alfa. Kosmologai patys saves klausineja, kodel ji butent 1/137 . Visgi gyvename netiesiniame pasaulyje - kas siandien konstanta - rytoj galbut tik priklausomybe. Zodziu, nagrinejant tokius subtilius klausimus, kiekvienam "uz" gali rasti ir "pries" ir t.t. Gal tuo dabar ir baigiu, nes kai perdaug prirasai, gali nusibosti skaityti

Iskart pacituosiu vieną rusų atrofiziką: "prie ko reliktinis fonas ir Doplerio efektas?!" . Doplerio efektas nera tiesiogiai siejamas su reliktinių fotonų atsalimu - tiesiog Visata (erdve) pletesi ir naturaliai fotonai salo, kaip ir kokios besipleciancios dujos. Tiesa, kituose saltiniuose yra sakoma, jog reliktinių fotonų bangų ilgis atitinka Doplerio efekta. Nors as irgi reliktinį spinduliavimą skirciau nuo tu fotonų, kurie atlekia is tolimu galaktiku. Reliktinis spinduliavimas visa laika buvo "kartu su mumis". Jis, kaip visuma niekur nejuda, nors atskiri fotonai ir juda ivairiomis kryptimis. Mes visada registruosime reliktini spinduliavima, tik vis labiau salantį. Del tų "artimesnių" ar "naujesnių" įvykių, tai klausimas, kokia prasme "artimesnių" - dabartinių objektų (ar įvykių) atzvilgiu, ar santykinio artumo ar tolumo horizonto atzvilgiu. Taip, besipleciant Visatai, koks nors objektas, esantis 10 kartų nuo mūsų toliau, nei nuo horizonto, dabar dar atsiuncia iki mūsų savo fotonus. Visatai issipletus iki tokio dydzio, kad bangos pailges tiek, jog nebus imanoma jų registruoti (teoriskai, taps ilgesnemis uz pati nuotoli iki musu), tai mes galesim uzregistruot fotonus, atejusius gal jau tik nuo 9 kartus tolesnio, uz nuotoli nuo horizonto, objekto. Bet tuo metu jau ir pats horizontas bus pasislinkes tiek toli, kad tas "tik" 9 kartus tolimesnis objektas ko gero bus toliau uz dabartini 10 kartų tolimesnį objektą. Bet dar lieka ir klausimas: ar to objekto, is kurio visgi ateina signalas, tik jo neimanoma uzregistruot, jau negalima laikyti Metagalaktikos dalimi:). Tiesa, siuo atveju nevartociau "Visatos neskaidrumo" termino, nes "pailgeje" fotonai vistiek lakstys, tuo tarpu iki 350-400 tukst metų po BB Visata realiai buvo fotonams nepermatoma. Fotonai dar buvo suristi su medziaga - dalyvavo rekombinacijoj (ir vargsai neturejo laiko kazkam kitam )

, panašu, jog nebelieka dėl ko (čia) ginčytis. Ir dėkui už išsamius atsakymus. Visgi kirba: ar gali dėl erdvės plėtimosi objektai stebimos Visatos "paviršiuje" įsigreitinti iki v>c mūsų atžvilgiu?

as visgi manau, kad neturetu pasiekti v>c. Juk kai kalbame apie vienas nuo kito beveik sviesos greiciu skriejancias raketas, kuriu varikliai vis dar veikia ir tos raketos su v beveik lygiais c dar labiau greiteja, tai pagal reliatyvumo teorijos greiciu sudeties f-le vistiek geriausiu atveju gauname, kad tų raketų greitis viena kitos atzvilgiu tik v->c ir net nepsiekia c. Galimós vakuumo stūmós jėgós (jei ji tikrai egzistuoja ir Visata pleciasi greitejanciai) turbut nereiketu isskirti is kitu jegu - ar gravitacijos, ar ... raketas varanciu varikliu jegós. Tad ir stumos jegós sukuriamas papildomas greitis turetu paklusti Einsteino teorijai. Tarkim jeigu hipotetine vakuumo stumos jega sugebetume pajungti kosminiams aparatams varyti, tai ziuretume i ja, kaip i paprasta jega.

tie patys taškai tolsta tokiu greičiu? Ar gali objektas "įlėkti" arba "išlėkti" per stebimosios Visatos ribą? Juk ta riba svarbi tik mums. Tarkim, žvaigždė X yra tiesiai ties riba - juda nuo mūsų greičiu c, o aplink ją sukasi planeta X1. Taip išeitų, kad vidutinis planetos greitis mūsų atžvilgiu yra c, bet kažkuriuo momentu ji būna mūsų stebimoje Visatoje, kažkuriuo - už jos. O gal tai iš principo reiškia, kad atskiri objektai pabėga už jos - t.y. tokia planeta ir jos žvaigždė kartu sykį pabėga nuo mūsų ir niekada nebesugrįš - nebent Visata pradėtų trauktis.

nezinau, ar sita zvaigzdes-planetos, kaip jos palydovo, ekperimenta taikai greitejanciai Visatai, bet pirmiausia, matyt, reiketu panagrinet negreitejancios Visatos atveju. Siuo atveju, Einsteino teorija tikrai turetu viska "sustatyti" taip, kad net ir zvaigzdes palydovas atskirais momentais nepasieks sviesos ar dar didesnio greicio. Cia netinka paprasti Niutono greiciu sudeties desniai. O Einsteino greiciu sudeties desniai niekad neleidzia pasiekt didesnio greicio nei c, koki eksprimenta besugalvotum. Be to, reikia minty tureti svarbu dalyka, kad jei mes ta zvaigzde matom, tai net jei ji faktiskai ant horizonto, tai vistiek jos greitis jau ne c - tegu ir kokiu pikometru/s mazesnis, bet mazesnis Tuomet ir jos palydovo greitis kazkuriuo momentu musu atzvilgiu <c. O jei jau mazesnis, tai ir skriedamas nuo musu neturetu pasiekti c ar >c. Bet net ir greitejancios Visatos atveju, manau, butu lygiai tas pats, tik siuo atveju net jei planeta tuo momentu savo orbita tolsta nuo musu, jos greitis butu tik kiek labiau artimesnis c, nei negreitejancios Visatos atveju.