Ось і продовження моїх доповнень до космодовідкової за серпень. Вони йдуть в хронологічному порядку, як і були на відео, і як не дивно – і в тематичному порядку. Якщо перша частина стосувалась різноманітних питань астрономії, то тут – концентрат парадоксів спеціальної (СТВ) і загальної теорії відносності (ЗТВ), які ніколи не закінчать мучити допитливі уми читачів/слухачів.
- Спеціальна теорія відносності та закон Габбла-Леметра*. Мабуть, повторю те що і у відео іншими словами. Формальною відповіддю на це запитання буде те, що розширення Всесвіту є поза межами застосовності СТВ, адже останнє має справу лише з інерційними системами відліку (“плоский часопростір”, він же – простір Мінковського). А ЗТВ… що ж, Альфа все правильно сказала – це теорія про рух в викривленому просторі і ця теорія не те щоб забороняє рух швидше світла – але не дозволяє переходити матерії з одного класу в інший (типу безмасова і масивна в стані спокою, але звісно все складніше**). Та розбігання галактик не є їхнім власним рухом, а є деформацією часопростору, тому закони ЗТВ не порушуються. Також, вам мабуть буде цікаво дізнатись що існує спосіб “помирити” закон Габбла-Леметра та СТВ релятивістський закон Габбла-Леметра, адже оригінальний працює тільки на не дуже великих відстанях, поки швидкості нерелятивістські, а далі на нього впливає історія розширення Всесвіту. Стаття про це для любителів формул 🙂
- Чорні діри, горизонт подій та швидкість світла. Це питання дещо схоже до попереднього, чи не так? Чорні діри описані як об’єкти, яких ніщо не може покинути, саме в ЗТВ, а ось їх квантовий опис допускає видобування інформації зсередини. Але до побудови повної теорії квантової гравітації все ще далеко. Цей стрибок теорії про який просять у запитанні все ще нездісненний – адже в нас нема способів її підтвердити. А ось ЗТВ поки проходить всі спостережні тести. Однак, можливо вам буде цікаво дізнатись, що подорож з-під горизонту подій чорної діри (теоретично) можлива для збурень (теоретичної) фантомної темної енергії (обережно, ще більше формул) – такого типу темної енергії, в якої не лише тиск антигравітує, але її густина її енергії. Та це знов ж таки – інший клас матерії, а переходи між класами неможливі.
- Космічний мікрохвильовий фон та горизонт частинки. Слухачі не втомляться задавати питання про горизонти в космології, а ми не втомимось відсилати їх до чудового відео від Всесвіт UA – про те як з цими всіма горизонтами розібратись. Так, це запитання саме про горизонти! Зокрема, ключовим поняттям є горизонт частинок. Це область простору, якого до нас може дійти хоч якесь світло з хоч якогось проміжку часу. Зокрема, ми бачимо сферу останнього розсіяння (те, що випромінило фотони реліктового фону) в момент всього 380 000 років від Великого вибуху. Якщо уявити собі гіперповерхню постійного часу, то звісно на сьогодні ця область Всесвіту недоступна – саме через Габблівське розширення. Фотони які вона випромінює сьогодні до нас ніколи не дійдуть, вона “втекла” з досяжної для нас хоч в якомусь майбутньому зони спостережень. Тому так, ця ділянка зараз поза нашим горизонтом Габбла, але – всередині нашого горизонту частинки, адже хоч якісь фотони від неї до нас дійшли. Але детальніше – у відео Всесвіт UA та на вікіпедії. Кожне з виділених слів є строгим терміном в космології, закликаю її вивчати! Хоч без матану тут теж ніяк)
* – просто нагадую, що закон (ізотропного розширення Всесвіту) тепер називається не законом Габбла, а законом Габбла-Леметра. Генеральна асамблея Міжнародного астрономічного союзу в 2018 році прийняла рішення про таке найменування щоб вшанувати спів-відкривача цього закону, Жоржа Леметра, який власне його і відкрив, в 1927 р., на 2 роки швидше ніж Едвін Габбл.
** – Вчені називають такий поділ на типи матерії – за тим як вона гравітує – “Energy condition“. Звична нам матерія не може мати від’ємний тензор енергії-імпульсу (якщо по простішому – її енергія завжди мусить бути додатня), вона належить до класу Strong Energy condition. Однак цю умову може порушувати темна енергія, і наслідки цього можуть бути дуже екзотичні – як от отримання сигналів з-під горизонту чорних дір.
Було приємно навішати вам цієї теоретично-астрофізичної лапші! Дякую “космодовідковій” за те що вона є! А ви приходьте до мене в мій телеграм Deep Dark UA! Там буде ще!