Sollte das Potential einer Punktladung stattdessen von der Hubble-Grenze genommen werden?

Die Ausdehnung des Weltraums bringt eine Grenze für unser beobachtbares Universum, etwa 13,8 Milliarden Lichtjahre entfernt. Nach diesem Punkt dehnen sich Galaxien und alle anderen Teilchen aufgrund der Ausdehnung des Weltraums über eine so große Entfernung schneller als mit Lichtgeschwindigkeit von uns weg.

Es gibt keine Hoffnung, dass diese Objekte jemals einen kausalen Effekt auf irgendetwas innerhalb dieses Hubble-Radius haben, relativ zu Ihrer Sicht hier auf der Erde mit der aktuellen Physik. Da es eine beobachtbare Grenze für unser Universum gibt, ist es nicht eigentlich richtig, das Potential einer Punktladung nicht als Integral von Unendlich zu berechnen, sondern als Integral von der Hubble-Grenze, da die Hubble-Grenze die Potentialgrenze dafür ist Was könnte jemals eine relevante physikalische Bedeutung haben?

Wie @AndersSandberg unten sagt, ist die Hubble-Sphäre keine Grenze oder Begrenzung des beobachtbaren Universums, und es ist wahrscheinlich sowieso nicht diejenige, die Sie wollen. Es ist einfach die Entfernung, bei der die kosmische Expansionsgeschwindigkeit gleich ist C .
@Thriveth Das ist die Grenze des beobachtbaren Universums. Es ist unmöglich, etwas außerhalb Ihres Hubble-Radius zu beobachten.
Galaxien jenseits unserer Hubble-Entfernung werden routinemäßig beobachtet. Wir beobachten sogar routinemäßig Galaxien und Quasare, die schon immer außerhalb unserer Hubble-Entfernung lagen. Das unten von Anders Sandberg empfohlene Papier von Davis & Lineweaver erklärt es sehr schön.
@Thriveth Nein, tun wir nicht. Wir beobachten Photonen, die vor langer Zeit von Galaxien emittiert wurden, die jetzt außerhalb der Kausalität unseres beobachtbaren Universums liegen.
Sie verwechseln "schneller als Licht zurückweichend" und "jenseits der Kausalität", sie sind nicht dasselbe. Ich vermute, Sie denken in einem Rahmen der Speziellen Relativitätstheorie, aber das ist nicht angemessen für ein expandierendes Universum. Alle Galaxien jenseits der Rotverschiebung z ∼ 1.5 sind und sind schon immer schneller als das Licht von uns zurückgegangen. Auch wann die Photonen emittiert wurden.

Antworten (2)

Es ist wirklich egal.

Also zum Beispiel für die Sonne ist der Fehler, was? Der Radius der Sonne ist zwar groß, beträgt aber 700.000 km; Der Hubble-Radius beträgt 14 Milliarden Lichtjahre. Das ist also eine Korrektur der Gravitationsbindungsenergie der Sonne von etwa einem Teil von 190.000.000.000.000.000. Selbst wenn Sie auf die Größe der Milchstraße hochskalieren, beträgt der Fehler höchstens, sagen wir, ein Teil von einer Million, wenn überhaupt.

Zum Vergleich unsere Unsicherheit in G ist ein Teil von zwanzigtausend oder so, wenn ich mich recht erinnere.

Potenzielle Energie wird relativ zu einem mehr oder weniger willkürlichen Nullniveau definiert, da es sich normalerweise nur um Unterschiede in potentieller Materie handelt. Es ist normalerweise bequem, Null als räumlich unendlich zu nehmen. Da sich die Grenze des beobachtbaren Universums mit der Zeit ändert, würde die Verwendung dieser als Null die Potentiale ungünstigerweise zeitabhängig machen.

Es ist erwähnenswert, dass die Hubble-Grenze möglicherweise nicht einmal die ist, an die Sie denken. Es gibt eine kleinere Entfernung (etwa 5 Gpc entfernt in sich mitbewegenden Koordinaten), die die maximale Entfernung darstellt, die alles, was wir tun, beeinflussen kann, und eine größere Entfernung (etwa 55 Gpc), die das schließlich beobachtbare Universum darstellt. Siehe (Davis & Lineweaver 2004) für einen schönen Überblick über einige der verschiedenen Horizonte.

Davis, TM, & Lineweaver, CH (2004). Expanding Confusion: Häufige Missverständnisse über kosmologische Horizonte und die superluminale Expansion des Universums. Veröffentlichungen der Astronomical Society of Australia, 21(1), 97-109. https://arxiv.org/abs/astro-ph/0310808

Nehmen Sie an, dass Null im räumlichen Unendlichen liegt, und nehmen Sie an, dass es keine andere Masse im Universum gibt.
Sollte das Potential einer Punktladung stattdessen von der Hubble-Grenze genommen werden?
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