Sí, nada puede moverse más rápido que la velocidad de la luz en el espacio libre, es un límite cósmico. Si algún objeto se mueve con la velocidad de la luz, entonces no hay tal cosa como “tiempo” para esos objetos en su marco de referencia, incluso si el objeto tuvo un viaje alrededor del universo, significa que su reloj no muestra incluso un tiempo de tabla, es decir, el tiempo siempre es cero en su marco.
“Predicciones de relatividad especial (puntos) y relatividad general (sólida) para distancias en el Universo en expansión. Definitivamente, solo las predicciones de GR coinciden con lo que observamos “
- La gravedad influye en la velocidad de la luz (Shapiro) y la longitud de onda. ¿La gravedad no influye tanto en la longitud del interferómetro como en la luz láser en LIGO?
- Si una nave espacial viaja a casi la velocidad de la luz, ¿cómo puede detectar algún objeto en el camino de la nave espacial?
- Si pudiéramos viajar más rápido que la velocidad de la luz, ¿viajaría el tiempo hacia atrás?
- ¿Existe un límite de velocidad al cual no podría ir más rápido en la Tierra en un vehículo?
- ¿Cómo podemos ver la luz misma?
Las leyes básicas más famosas de Einstein es que nada en el Universo puede viajar más rápido que la velocidad de la luz en un espacio libre. Una partícula menos masa debe viajar a esa velocidad, y si tiene una masa finita distinta de cero, es imposible que alcance esa velocidad, sin importar cuánta energía le suministre. Una cosa aún más sorprendente y contra intuitiva es que si una partícula que se mueve cerca de la velocidad de la luz libera otra partícula que se mueve a la velocidad de la luz, no se mueve a casi el doble de la velocidad de la luz. De hecho, ¡ni siquiera puede alcanzar la velocidad de la luz misma! Pero esas reglas solo se aplican, estrictamente, a las partículas en el mismo lugar que las demás en el espacio-tiempo. En el Universo en expansión en el espacio-tiempo curvo en general, las reglas son muy diferentes. Dependiendo de cómo lo veas, la expansión del Universo en sí no está limitada por la velocidad de la luz depende de su distancia desde el observador, es decir, el sistema de medición.
El Universo se está expandiendo debido a la repulsión de la energía oscura, es decir, el espacio entre las galaxias aumenta con el tiempo como un globo que sopla. Los objetos en el espacio cercano a nosotros parecerían retroceder con cierta velocidad, pero los objetos más lejanos parecerían retroceder más rápido. Aunque el espacio se expande con una velocidad constante en todo el universo, el estiramiento / velocidad aparente cambia con la distancia.
Cuanto más lejos miramos, más rápido parecen retroceder estas galaxias y cúmulos . Claro, hay pequeñas variaciones de unos pocos cientos o incluso mil km / s debido a movimientos locales y el efecto de tirones gravitacionales cercanos, pero en las escalas más grandes y en las distancias más grandes, podemos ver que cuanto más lejos miramos , cuanto más rápido se alejan estas galaxias de nosotros. Esta observación, realizada por primera vez por Edwin Hubble en la década de 1920, es lo que da origen a la ley de Hubble, o la ley que rige la expansión del Universo . Con las mejores observaciones modernas a nuestra disposición, esta ley continúa durante miles de millones de años luz en todas las direcciones .
Sabemos que si miras a una galaxia, en promedio, cuanto más lejos se encuentre esa galaxia de nosotros, más rápido parece alejarse de nosotros. Las galaxias en el Cúmulo de Virgo, a unos 50 a 60 millones de años luz de distancia de nosotros, se alejan de nosotros a unos 1200 km / s en promedio, las galaxias en el Cúmulo de Coma, a unos 330 millones de años luz de distancia, parecen alejarse de nosotros a 7000 km / s.
La tasa de expansión más reciente (constante de Hubble) del universo es “68 km / s por megaparasec”, ya que sabemos que 1 megaparasec es igual a 3.2615 millones de años luz. Implica que si miramos una galaxia a 1 megaparsec de distancia, parecerá que retrocede a nosotros a 68 km / s . Del mismo modo, si miramos una galaxia a 3 megaparsec de distancia, retrocede a una velocidad de 204 km / s.
Significa que a medida que pasa el tiempo, la luz emitida por galaxias distantes se desplaza bastante hacia la parte roja del espectro, lo que resulta en un desplazamiento al rojo cosmológico. Significa que hay algunas partes del Universo que están tan distantes que la luz emitida por ellos nunca podrá alcanzarnos. Actualmente, ese punto está más allá de aproximadamente 46.1 mil millones de años luz de nosotros, dado nuestro Universo, lo mejor que podemos medir, eso ha pasado alrededor de 13.8 mil millones de años desde el Big Bang.
El radio del universo es de aproximadamente 46,6 mil millones de años luz , entonces podemos calcular la velocidad relativa de la galaxia con nosotros en el borde del universo. Convirtamos esta unidad (46.6 mil millones de años luz) a megaparasec, obtendremos 14287.624 megaparasecs. Ahora, si consideramos una galaxia en el borde del universo, entonces la velocidad de retroceso de la galaxia será
V rel = 14287.624 x 68 Km / s
= 971558.432 Km / s
= 9.71558 x 10> 8 m / s
que es mayor que “c”.
Y significa que cualquier objeto más allá de aproximadamente 4.5 Gigaparsecs o 14 a 15 mil millones de años luz nunca será accesible por nosotros, ni nada de lo que hagamos, a partir de este momento. Todos esos objetos, objetos que constituyen el 97% del Universo observable por volumen, están actualmente fuera de nuestro alcance. Incluso un fotón, emitido en este momento, nunca llegará a ellos, si ese es nuestro destino.
“Es una velocidad puramente relativa, no absoluta, debido a la gran distancia de nosotros. Si vamos al borde del universo y medimos la velocidad de retroceso de cerca de la galaxia, será cerca de 68 km / s solamente. Es como si estuviéramos midiendo la velocidad de retroceso de Andromeda Galaxy desde la Vía Láctea “
La velocidad de la luz en el espacio libre es única. Es una de las constantes fundamentales (h, c, G) del universo.
Gracias 🙂
