¿Cómo medimos la dilatación del tiempo en las galaxias que se alejan de nosotros a la velocidad FTL?

¡Buena pregunta!

Debido a la expansión del universo, la distancia entre nosotros y las galaxias distantes aumenta. La tasa de aumento de la distancia es más rápida para las galaxias que están más lejos de nosotros. Esto se llama la ley de Hubble . Después de cierta distancia, la distancia entre nosotros y las galaxias aumenta a un ritmo que es más rápido que la velocidad de la luz.

Tuve cuidado de decir “la distancia entre nosotros y las galaxias aumenta más rápido que la luz” y no “las galaxias se mueven a una velocidad más rápida que la luz” porque la distinción es crucial. ¡Nada puede moverse más rápido que la luz! Pero el espacio en sí mismo puede expandirse de una manera que hace que las distancias se hagan más grandes en una velocidad que es más rápida que la luz. Es un poco confuso, pero eso es exactamente lo que sucede.

En este contexto, la [matemática] v [/ matemática] en la fórmula de dilatación del tiempo debe ser la velocidad peculiar de la galaxia; es decir, su velocidad “verdadera” y no la velocidad que parece tener debido a la expansión del universo.

Por lo tanto, para calcular el factor de dilatación del tiempo de otra galaxia con respecto a nosotros, primero debe ir a las coordenadas comoving . Estas coordenadas describen distancias en el universo como si el universo no se expandiera ; cada galaxia se mueve en su velocidad “verdadera”, o comoving. Esta velocidad es necesariamente más lenta que la luz , y no tiene que estar en una dirección alejada de nosotros.

Haces una confusión. Esas galaxias realmente no mueven FTL (ver detalles a continuación).

IMPORTANTE: Debe comprender que hay una gran diferencia entre el espacio que se expande entre los objetos y los objetos que se mueven en el espacio .

  • Un ejemplo intuitivo : dos hormigas caminando sobre una cinta elástica en direcciones opuestas. Luego, si estira la cinta, la distancia entre las hormigas aumentará más rápidamente de lo que las hormigas se mueven, y ahora están muy separadas. Pero si la hormiga ha medido su distancia de viaje en ese tiempo, ella ve que él ha mantenido la misma velocidad de caminata lenta y ha recorrido una distancia muy pequeña en esa cinta, pero ahora, de alguna manera, ¡ella está muy lejos de su hermana! ¿Por qué? ¿Cómo?

¡Porque la hormiga en realidad no ha viajado esta gran distancia en la cinta!
¡Más tarde se agregó más cinta entre ellos!

– Lo mismo ocurre con las galaxias FTL: la expansión FTL no significa que esas galaxias realmente viajen más rápido en el espacio, sino que es más espacio generado entre nosotros y ellas, por lo que parece que esas galaxias viajan FTL.
Nunca han viajado esa distancia.

NOTA: cuando las galaxias alcanzan la distancia / velocidad FTL aparente, nunca las volveremos a ver porque el espacio entre nosotros y ellas se expande más rápido de lo que la luz puede viajar en la misma cantidad de tiempo.

Entonces, para responder a su pregunta: para medir la dilatación del tiempo en esa galaxia en relación con nosotros, debe tener su verdadera velocidad en el espacio , no la velocidad virtual generada por la expansión espacial, así que reste la velocidad generada por el factor de expansión de Hubble.
Y esta velocidad resultará ser mucho, mucho más baja que la velocidad de la luz, y luego puede aplicar ecuaciones de Lorentz normales.

Ha habido, hay y, con toda probabilidad, seguirá habiendo una gran confusión sobre la cosmología y el uso de las teorías de la relatividad general (GR) y especial (SR). El modelo de concordancia [math] \ Lambda \ text {CDM} [/ math] actualmente aceptado se basa en GR y ahora hay abundante evidencia de que su interpretación de los cambios rojos observados en las galaxias a distancia es correcta e incompatible con la interpretación SR de esos turnos Como resultado, la dilatación del tiempo debido a la velocidad (un efecto de SR) es, como la respuesta de Barak Shoshany a ¿Cómo medimos la dilatación del tiempo en las galaxias que se alejan de nosotros a la velocidad FTL? estados, calculados a partir de la velocidad peculiar (necesariamente menor que [matemática] c [/ matemática]) en lugar de la velocidad total (que incluye la velocidad de recesión debido a la expansión y puede ser superluminal).

El hecho extraño es que podemos observar cosas que se están separando de nosotros más rápido que [math] c [/ math]. Inicialmente, la luz de tales objetos también puede estar separándose de nosotros, pero los efectos de la expansión pueden hacer que la luz llegue al interior de la Esfera Hubble, la superficie teórica que se expande lejos de nosotros en [matemáticas] c [/ matemáticas], y finalmente contactanos De hecho, la fuente del Fondo Cósmico de Microondas, la denominada superficie de la última dispersión que vemos, actualmente se está separando de nosotros a más de [matemáticas] 3c [/ matemáticas], y sin embargo vemos que la radiación de microondas se desplaza hacia el rojo por un factor de casi 1100.

En cierto sentido, SR es un efecto local . La expansión cosmológica es un efecto global que requiere GR. El uso de SR en una escala universal requiere una compensación por los efectos de GR: usar marcos de referencia comoving y no marcos de referencia locales.

¡La relatividad resulta ser aún más relativa de lo que pensábamos!

¿Cómo medimos la dilatación del tiempo en las galaxias que se alejan de nosotros a la velocidad FTL?

¿Qué hace que el espacio se expanda? Las respuestas que dicen que el espacio en sí mismo se está expandiendo son anteriores a nuestro “descubrimiento” de Dark Energy. La energía oscura o como debería llamarse propiamente energía expansiva está causando que el universo se expanda y se expanda a un ritmo acelerado. Así que ya no necesitamos decir que el espacio “en sí mismo” se está expandiendo, el espacio se está expandiendo debido a la Energía Expansiva.

Es posible que estemos viendo galaxias que se alejan de nosotros a casi la velocidad de la luz y, en función de la expansión acelerada del Universo, podemos suponer que “ahora” se alejan de nosotros más rápido que la velocidad de la luz. Una vez que la galaxia se aleje de nosotros más rápido que la velocidad de la luz, ya no formarán parte de nuestro universo causal. No podemos ver las galaxias alejándose de nosotros y nada de esa galaxia (incluida la gravedad de esa galaxia) puede tener ningún efecto en nuestro Universo,

La respuesta de la dilatación del tiempo de una galaxia FTL es similar a una pregunta sobre física dentro de un horizonte de eventos de un Agujero Negro, podemos especular, pero nunca se sabe.

No medimos la dilatación del tiempo en las galaxias que se alejan de nosotros a la velocidad FTL. No vemos galaxias alejándose a la velocidad FTL. Tales galaxias permanecen ocultas por un “horizonte cosmológico” efectivo precisamente porque se están alejando de nosotros a la velocidad FTL. Lo más alejado que realmente vemos, el gas caliente que es la fuente de la radiación de fondo cósmico de microondas, actualmente se aleja de nosotros a casi (99.9998%) la velocidad de la luz, por lo que esta radiación se desplaza al rojo por un factor de aproximadamente 1100. Todo lo demás se aleja de nosotros más lentamente. De hecho, la galaxia más lejana conocida “solo” tiene un desplazamiento al rojo de aproximadamente 12 (aproximadamente el 98% de la velocidad de la luz), pero hay dudas sobre la validez de esta observación; Si dejamos caer este, el siguiente más lejano tiene un desplazamiento al rojo de menos de 8 (que todavía corresponde a aproximadamente el 95% de la velocidad de la luz).

Si existen tales galaxias, lo que probablemente existan, no podemos interactuar con ellas de ninguna manera. Por lo tanto, hablar de su dilatación del tiempo no tiene sentido: están fuera de nuestro cono de luz y nunca podemos tener una idea de cómo pasa el tiempo para ellos.

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