Ich habe gelesen, dass das Objekt, dessen Licht uns in 13,8 Milliarden Jahren erreicht, aufgrund des expandierenden Universums jetzt tatsächlich etwa 46 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt ist.
Nehmen wir an, wir hätten begonnen, zu dem Objekt zu reisen, das derzeit 13 Milliarden Lichtjahre entfernt ist.
Was passiert nach 13 Milliarden Jahren aus Sicht eines Beobachters auf der Erde?
Wird der Reisende das Ziel erreichen?
Wenn ja, wird er auch (das Gefühl haben, dass er) 13 Milliarden Jahre verbringen?
Wenn nein, wie groß ist die Entfernung von der Erde zum Reisenden und vom Reisenden zum Ziel?
Da sich das Universum in alle Richtungen ausdehnt, bedeutet das, dass sich die Erde (aus Sicht des Reisenden) schneller als mit Lichtgeschwindigkeit entfernt?
Alles innerhalb des sogenannten kosmischen Ereignishorizonts ist im Prinzip in endlicher Zeit erreichbar. Angesichts der verschiedenen beobachtbaren Parameter, die in die Friedmann-Gleichung eingehen , ist es möglich, seine Entfernung auf ungefähr 16,5 Milliarden Lichtjahre (Glyr) zu berechnen.
Das heißt, alles, was heute weniger als 16,5 Glyr entfernt ist, kann in endlicher Zeit (zumindest für einen Lichtstrahl) erreicht werden. Alles, was weiter entfernt ist, wird von dieser Expansion des Universums schneller weggetragen, als selbst das Licht es einholen kann.
Die Antwort auf Ihre Frage 1 lautet also "Ja". Die Antwort auf Q2 ist, wie descheleschilder bereits geantwortet hat, nein – je schneller Sie fahren, desto weniger Zeit vergeht in Ihrem Referenzrahmen.
Die Antwort auf Ihre Frage 4 lautet ebenfalls ja; Je weiter die Reisende von der Erde entfernt ist, desto schneller wird sie durch die Expansion zurückweichen. Da diese Bewegung keine Bewegung durch den Raum ist, ist die Rückzugsgeschwindigkeit nicht durch die spezielle Relativitätstheorie begrenzt und kann daher unbegrenzt zunehmen.
Zum Beispiel weicht ein Photon, das die Erde jetzt verlässt, um zurück , aber sobald es ein paar Millionen Lichtjahre entfernt ist, außerhalb der Lokalen Gruppe von Galaxien, die gravitativ an die Milchstraße gebunden sind, nimmt es an Geschwindigkeit zu und beginnt zu haben . Diese Geschwindigkeit bezieht sich auf die Erde – lokal ist ihre Geschwindigkeit immer .
Willkommen in der "Familie", Komil!
Lassen Sie mich versuchen, eine Antwort zu geben. In Analogie zu einem Auto, das auf einer Straße in einer Welt fährt, in der die Höchstgeschwindigkeit für Licht viel geringer ist als in der realen Welt.
1) Ja, der Reisende wird das Ziel erreichen (vielleicht eine Stadt, in die er fährt). Angenommen, der Reisende fährt mit der maximal möglichen Geschwindigkeit (z ). Wenn sich die Straße unter ihm ausdehnt, verlängert sich auch die zurückgelegte Strecke.
2) Weil er mit der maximal möglichen Geschwindigkeit unterwegs ist, wird für ihn oder sie (oder beide) keine Zeit vergangen sein, genau wie Photonen den Lauf der Zeit nicht erfahren (die gesamte Geschwindigkeit des Photons geht durch den Raum, keine durch die Zeit).
3) Die vom Auto zurückgelegte Strecke ist mal die Entfernung zur Familie, wenn sich die Straße nicht ausdehnen würde (oder weniger, wenn die Straße sich zusammenziehen würde).
4) Für den Reisenden wird sich der Ort, an dem er seine Reise begonnen hat, tatsächlich mit einer Geschwindigkeit entfernen, die größer ist als die Lichtgeschwindigkeit (in diesem Fall . Aber das bedeutet nicht, dass das Auto schneller als das Licht fährt. Der Ausbau der Straße lässt es aber so aussehen.
Erstens haben Sie Recht, dass sich der Weltraum selbst ausdehnt, wenn sich das Universum ausdehnt, und Licht, das 13 Milliarden Jahre lang reist, nicht in der Lage sein wird, Objekte zu erreichen, die ursprünglich 13 Milliarden Lichtjahre entfernt waren. Dies liegt daran, dass sich der Raum zwischen dem Objekt und dem ursprünglichen Emissionsort des Lichts in den 13 Milliarden Jahren ausdehnt, während sich das Licht bewegt. In den letzten 13 Milliarden Jahren bis heute waren das 46 Milliarden Lichtjahre Entfernung.
Heute, wenn Sie sich das ansehen würden, wären es sogar mehr als 46 Milliarden Lichtjahre, weil sich die Expansion beschleunigt.
Nein, der Reisende wird das Ziel nicht erreichen
Wenn er auf seine eigene Uhr schaut, wird sie für ihn normal ticken. Wenn er seine Uhr mit einer irdischen Uhr vergleicht, dann hängt es von seiner Reisegeschwindigkeit ab. Wenn er in der Nähe der Lichtgeschwindigkeit reist, wird er aufgrund von SR sehen, wie seine eigene Uhr langsamer tickt als die Uhr auf der Erde. (Leider würde der Mensch auf der Erde aufgrund der Gleichzeitigkeit der Relativitätstheorie dasselbe auf seiner eigenen Uhr sehen)
es hängt von der Geschwindigkeit des Reisenden ab, nehmen wir fast Lichtgeschwindigkeit an. Die Entfernung des Reisenden von der Erde wird mehr als 13 Milliarden Lichtjahre betragen, weil sich der Raum zwischen dem Reisenden und der Erde seit 13 Milliarden Jahren ausdehnt. Die Entfernung zwischen dem Reisenden und dem Ziel beträgt ebenfalls mehr als 13 Milliarden Lichtjahre. Dies liegt daran, dass selbst mit dem letzten Beispiel 46 Milliarden Lichtjahre 13 Milliarden wegnehmen (dies ist eine sehr vereinfachte Mathematik) immer noch 33 Milliarden sind. Und die Expansion des Weltraums beschleunigt sich.
Die Expansion beschleunigt sich, und zu einem bestimmten Zeitpunkt, ja, jeder wird sehen, wie der Rest des Universums schneller als das Licht zurückgeht.
Keith McClary
Pela