Poruszamy się z prędkością nadświetlną

Pewnie każdy słyszał o promieniowaniu tła, czyli strumieniu fotonów (światła, fal radiowych), które powstały w Wielkim Wybuchu i które możemy teraz obserwować po 13,6 miliarda lat. Ale przecież my także powstaliśmy w Wielkim Wybuchu więc całe to światło, składające się na promieniowanie tła, powinno już dawno nas minąć i znajdować bardzo daleko. W końcu wiadomo, że to właśnie światło porusza się najszybciej i nic, co ma masę nie może się poruszać szybciej od niego. Skoro jednak ciągle do nas dociera, to znaczy, że to my: Ziemia, Słońce, galaktyka – poruszamy się lub przynajmniej poruszaliśmy się z prędkością nadświetlną.

Jest więcej sprzeczności, które tkwią w twierdzeniach ogólnie przyjmowanych jako pewnik np. nawet samo światło nie może uciec z czarnej dziury, a następnie czarne dziury i są najjaśniejszymi obiektami we wszechświecie.

Jak więc galaktyki mogą podróżować szybciej niż prędkość światła, gdy nic nie może przemieszczać się tak szybko? Być może kiedyś możliwe były prędkości nadświetlne? Być może wszystko spowodowała ciemna energia? Nic z tych rzeczy.

Rozszerzający się wszechświat to nie jest eksplozja z określonego miejsca, z galaktykami wylatującymi jak kosmos. To raczej rozszerzenie przestrzeni, w której znajduje się materia. Jest to strasznie uproszczony model rozszerzania naszego wszechświata. Niestety, jest to również bardzo wygodny.

Wyobraź sobie, że jesteś kropką na nadmuchiwanym balonie, gdy balon się rozszerza, widzisz, że wszystkie inne kropki oddalają się od ciebie. A gdybyś przeprowadził się do innej kropki, zobaczyłbyś, że wszystkie inne też oddalają się od ciebie.

Oto interesująca właściwość,  kropki dalsze wydają się oddalać szybciej niż te bliższe. Czyż nie to właśnie odkrył Hubble obserwując dalekie galaktyki? Uczony zapisał swoje odkrycie w postaci prostego wzoru

v=Hr

który pozwala obliczyć prędkość oddalania się galaktyki, znajdującej się od nas w odległości oznaczonej r. Prędkość i odległość łączy stała Hubbla, która z oczywistych względów zapisana jest literą H. Wartość stałej Hubbla wynosi 71 (km/s)/Mpc o tym, że na każdy megaparsek odległości (1 mln odległości Ziemia-Słońce) prędkość galaktyki wzrasta o 71 km na sekundę. Oznacza to np., że galaktyka oddalona od nas o 2 megaparseki (o ile taka by istniała) będzie się oddalać o 142 km/s szybciej, niż ta która znajduje się w odległości jednego megaparseka.

Można iść dalej i obliczać prędkość oddalania się galaktyk ze wzrostem odległości między nimi. Gdy dotrzemy do 4200 megaparseków, zgodnie z Hubblem, dwie galaktyki oddalają się już szybciej niż prędkość światła!

Policzmy, nasze 4200 megaparseków to nieco ponad 13,7 miliarda lat świetlnych.  Większość wszechświata, który widzimy, już ucieka szybciej niż prędkość światła. Jak więc można zobaczyć, jak światło z galaktyk porusza się szybciej niż prędkość światła. Jak możemy nawet zobaczyć promieniowanie tła mikrofalowej kosmosu? Dzięki przestrzeni.

Światło emitowane przez galaktyki porusza się w naszym kierunku, podczas gdy sama galaktyka oddala się od nas, więc fotony emitowane przez wszystkie gwiazdy mogą do nas dotrzeć poruszając się po tej dziwnej tkaninie jaką jest czasoprzestrzeń. Ona się rozciąga a zatem długości fal światła też się rozciągają i przesuwają w stronę czerwonego końca widma, do fal podczerwonych, mikrofalowych, a nawet fal radiowych. Jeśli galaktyka jest bardzo daleko, to biorąc pod uwagę czas podróży, fale światła zostaną rozciągnięte tak silnie, że nie będziemy w stanie już jej wykryć.

W odległej przyszłości wszystkie galaktyki i promieniowanie, które widzimy dzisiaj, znikną, będą całkowicie niewykrywalne. Przyszli astronomowie nie będą mieli pojęcia, że ​​kiedykolwiek miał miejsce Wielki Wybuch lub że istnieją inne galaktyki poza Drogą Mleczną. A to wszystko dzięki Wszechświatowi.

 

  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Dodaj komentarz