Apuesto a que encontrará la respuesta a todas sus preguntas en esta respuesta, si no es así, lo siento, tómate tu tiempo
¿Por qué se mueven con la velocidad de la luz? ¿No es esto una violación de la relatividad especial?
¿La física está mal en este tema?
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¿Creo que el físico podría estar equivocado sobre este tema?
Parece que debería ser ilegal, ¿no? Una y otra vez (y una y otra vez) se nos dice la ley suprema del hierro del universo: nada, absolutamente nada , puede ir más rápido que la velocidad de la luz. Hecho. No se necesita decir nada más sobre el tema.
Y luego vienen los astrónomos, siempre entusiasmados por la oportunidad de arruinar su zona de confort. Vienen irrumpiendo con una simple observación: algunas galaxias se están alejando de nosotros … esperen … más rápido que la velocidad de la luz. ¿Lo que da?
El panorama
En primer lugar, es importante tener en cuenta que vivimos en un universo en expansión. Todos los días las galaxias se alejan unas de otras, en promedio. Hay movimientos leves en la parte superior de esa expansión general, lo que lleva a instancias como la galaxia de Andrómeda en un curso de colisión hacia la Vía Láctea. Pero, en general, en las imágenes más grandes, las galaxias se están alejando unas de otras.
Una característica clave de esta expansión es lo uniforme que es. Imagine a un grupo de personas de pie alrededor de los bordes de una tela elástica, tirando de ella. Supongamos que están bien coreografiados y pueden caminar hacia atrás y tirar al mismo ritmo. Usted, parado en el medio, observaría correctamente que su “universo” se está expandiendo: cualquier objeto colocado en esa tela se alejaría lentamente de usted.
Debido a que las cosas elásticas son elásticas, los objetos en la tela cerca de usted parecerían alejarse con cierta velocidad, pero los objetos más lejanos parecerían moverse más rápido. A pesar de que las personas que tiran se mueven a una velocidad constante, el estiramiento aparente cambia con la distancia. Juro que esto es cierto; ¡Incluso puedes probarlo tú mismo en casa!
Ahora, saltemos al universo. Es como si un grupo de personas estuviera al borde del cosmos, tirando suavemente del tejido del espacio-tiempo, estirándolo. Edwin Hubble fue el primero en medir la tasa de expansión. El número que obtuvo estaba muy equivocado, así que no me molestaré en mencionarlo, pero es bueno con él por intentarlo. El valor más moderno es 68 kilómetros por segundo por megaparsec, más o menos un par, pero lo suficientemente cerca.
Sé que sé. Probablemente seguías muy bien hasta que apareció ese extraño “por megaparsec”. Es una distancia: un megaparsec es 1 millón de parsec, que es 3.26 millones de años luz
Crédito: Space.com
Significa que si miras una galaxia a 1 megaparsec de distancia, parecerá que se aleja de nosotros a 68 km / s. Si miras una galaxia a 2 megaparsec de distancia, retrocede a 136 km / s. ¿Tres megaparsec de distancia? ¡Lo tienes! 204 km / s. Y así sucesivamente: por cada megaparsec, puede agregar 68 km / s a la velocidad de la galaxia lejana.
Sobre el límite
Por lo tanto, es bastante fácil de calcular: en algún momento, a una distancia obscena, la velocidad se inclina sobre las escalas y excede la velocidad de la luz, todo desde la expansión natural y regular del espacio.
Sí, el movimiento de esa galaxia se puede interpretar como una “velocidad”: puedes medir la distancia a ella, esperar un poco (para ser justos, un muy, muy largo tiempo), y medirlo de nuevo. La distancia recorrida dividida por el tiempo es igual a la velocidad, y le garantizo que la velocidad que mide puede ser más rápida que la luz.
La noción del límite de velocidad absoluta proviene de la relatividad especial, pero ¿quién dijo que la relatividad especial debería aplicarse a las cosas en el otro lado del universo? Ese es el dominio de una teoría más general. Una teoría como … la relatividad general.
Es cierto que en la relatividad especial, nada puede moverse más rápido que la luz. Pero la relatividad especial es una ley local de la física. O en otras palabras, es una ley de la física local. Eso significa que nunca, nunca verás un cohete explotar en tu cara más rápido que la velocidad de la luz. Movimiento local, leyes locales.
¿Pero una galaxia en el otro lado del universo? Ese es el dominio de la relatividad general, y la relatividad general dice: ¡a quién le importa! Esa galaxia puede tener la velocidad que quiera, siempre que se mantenga muy lejos, y no cerca de tu cara.
Va más profundo que esto. Conceptos como una “velocidad” bien definida solo tienen sentido en las regiones locales del espacio. Solo puede medir la velocidad de algo y realmente llamarlo “velocidad” cuando está cerca y cuando se aplican las reglas de la relatividad especial. ¿Cosas super-duper lejos, como las galaxias de las que estamos hablando? Si no está cerca, no cuenta como una “velocidad” en la forma en que se preocupa la relatividad especial.
Acabo de encontrar este artículo en Space.com y debería decir que no puedo escribir mejor esta vez
Se feliz☺
Soy akshey Rajoriya, amo la física y no tengo interés en nada
