観測可能な宇宙の直径は相対的な量ですか?


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私の観測可能な宇宙の直径は、適切な距離で測定すると900億lyです。しかし、相対性理論では相対量は長すぎませんか?私とは異なる速度で移動する観測者が、観測可能な宇宙の異なる直径を測定できますか?

回答:


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オブザーバーが常に高速で動いている場合、はい、そうです、彼/彼女はあなたとは異なる値を測定します。しかし、今すぐに高速に加速しても、同じ結果が得られます。

その理由は、観測可能な宇宙の半径は、ビッグバン以降、ライトが移動する時間を持っている距離として定義され、それはあなたの瞬間的な速度に依存しないためです。

ただし、宇宙が生まれたときに観測者が光速の0.866倍で移動を開始した場合、その観測者の参照フレームでは、宇宙は10.8662=

v=0.866c

観察者が賢いのであれば、おそらく彼/彼女はすべての物質が光の速度に近いところで渦巻いているように見える非対称宇宙に住んでいなかったが、宇宙はかなり等方的であったことに気づくでしょうが、彼/彼女は何とかして他のものすべてに敬意を表して高速を獲得しました。そうすれば、宇宙の「真の」時代を推定することが可能になるでしょう。


それで、ビッグバンの直後から0.866 cで移動している文明が私たちを通り過ぎた場合、目に見える宇宙はそれらの隣にいる私たちと同じように、彼らにとって1/5小さく見えますか?彼らはCMBの異なる測定を行うでしょうか?(これは、zが大きいときに遠くにあるほど大きく見える銀河に関するものであるため、私が聞いた中で最も奇妙なことです)。
LocalFluff、2015

(1−0.8662²)= 1/2たぶんそれは天文学では本当だ、もう分からない。でもとにかく問題なのはコンセプトです。
LocalFluff、2015

@LocalFluff:ハハ私は天文学者が素敵な数字に切り上げまたは切り捨てることで悪名高いことを知っていますが、これは単なる間違いでした:平方根が欠けていました。見つけてくれてありがとう!
ペラ2015

はい、もちろん私はそもそもそれを得ました。あちこちで平方根はあまり変わりません。しかし、ここで目に見える宇宙の別のサイズを観察することで、スピーディーな通行人とはどういう意味ですか?あなたの処方、または私の脳(または最悪の場合:現実)のいずれか、ここで何か問題が難しいです。
LocalFluff、2015

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音だと思います。高速化する文明の参照フレームでは、すべてが速く移動するため、すべての時間が拡張されます。
ペラ2015

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彼らがほぼ光速で動いている場合、観測者は何を見るでしょうか?彼らは動きの方向に沿った距離が短く見えるのを見るでしょうが、その方向に垂直な距離は通常に見えます(すなわち、動かないフレームの観察者と同じです)。「不動」、怒って言う。「すべての動きは相対的なものです。動かないフレームができるのはなぜですか?」さて、目に見える宇宙のすべての質量の平均に関連する特別なフレームがあり、このフレームでは、マイクロ波背景放射は空のすべての方向にわたって均一です。これは、宇宙移動を行うための自然な非移動(および非回転)フレームであり、移動フレームと呼ばれます。

移動フレームに戻ります。そこでは、動きの方向にあるすべての近くの銀河が青方偏移として観察され、背後にあるすべての近くの銀河が赤方偏移として観察されます。したがって、ハッブルの法則は方向性の関数であり、適切な相対論的修正をすべて行わないとかなり複雑になります。観測者が相対性を知らず、測定された速度と速度に依存しない距離測定に従ってハッブルの法則を単に修正するだけである場合、宇宙は偏平楕円体の形をしていると結論付けます(1方向が短すぎ、もう一方の方向は修正されます)私たちの観点から、2つの方向)。しかし、実際には、彼らにとってそれは実際にその形状であり、実際には、星と銀河の間をその1方向に、私たちよりも速く(少なくとも前方向に)より速く移動できます。もちろん、

彼らはまた、一方向でかなり暖かく、反対方向でより冷たく、これらの間の円で2.7Kであるマイクロ波背景を観察します。彼らが相対性理論を知っていれば、なぜこれがそうなのか、なぜ銀河の密度が一次元で高いのか、そしてなぜハッブルの法則が非常に複雑なのかを理解するでしょう。しかし、そうです、彼らの宇宙は、本当の意味で、私たちのものよりも(一次元的に)小さくなります。

銀河はすべて、動くフレームで何らかの動きをします。これは特異な速度と呼ばれます。天の川は約50 km / sでアンドロメダ銀河に向かって引き寄せられており、ローカルグループ全体は100〜200 km / sでおとめ座クラスター(ローカルスーパークラスターの中心)に向かって引き寄せられています。おとめ座銀河団の銀河は700 km / sの速度分散を持っているので、一部はその約2倍で移動します。また、スーパークラスターが遠くにあるため、周囲の大きな領域は約500 km / sで動いています。しかし、これらの特異な速度は合計で2,000 km / s未満になる傾向があるため、独自の工夫を凝らした宇宙船でない限り、エイリアンレースは相対論的な速度ではありません。

もう一つの問題。10億年または数十年の時間スケールで、この移動するフレームは、同じ速度で移動している空間内の場所に移動するため、移動しない(拡大する)フレームと結合します。したがって、彼らが継続的に加速する手段を持たない限り、ゆっくりと彼らの扁平な宇宙は球形の宇宙に変わります。

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