宇宙の年齢と時間の膨張

私たちの知識と標準的な宇宙モデルを考えると、宇宙の年齢は約137億歳と推定されます。

宇宙全体の年齢について話すことは、どれほどの意味を持ちますか？

時間の膨張を観察できるので、異なる速度で移動する観測者（特別な相対論的時間膨張）または強い重力場の中心からの距離が異なる観測者（一般相対性理論で説明されている）の時間が異なることがわかります。宇宙の推定年齢は、宇宙の特性なのか、それとも私たちの観測者としての特性なのか？

別の観測者は、宇宙の年齢が異なっていると感じますか？宇宙のさまざまな部分にさまざまな年齢がありますか？普遍的なスケールで考えるとき、特別な相対性理論の原則は適用されますか？

答えは「はい」です。時間の膨張は、観測者がビッグバンから現在の（宇宙の）時間までに経験する時間に影響します。

ただし、移動するオブザーバーと呼ばれる特別なオブザーバーのセットがあります。これらは、宇宙が等方的に見えるオブザーバーです。たとえば、宇宙マイクロ波背景の異方性を測定することで、地球が近くの移動する観測者に対して約350 km / sで移動していることがわかります（実際、比較的大きな異方性を引き起こします。WMAPで見るCMBの写真、などは、この異方性が考慮されています）。

宇宙で移動するオブザーバーの特別な特性の1つは、宇宙の年齢を最大化することです。つまり、他のオブザーバーは、移動するオブザーバーよりもビッグバン以降の時間を感じることができません。ビッグバン）。私たちが宇宙の年齢について話すとき、私たちは移動する観測者の視点から宇宙の年齢について話します。

標準モデルでは、ローカルレストフレーム内を移動するすべての場所でユニバースが同じように見えます。これには、見かけの年齢が含まれます。あなたの周りの銀河の膨張がすべての方向で対称的であり、マイクロ波背景もすべての方向で同じである場合、あなたがローカルの静止フレームにいるかどうかを知ることができます。簡単に言えば、目に見える宇宙のあらゆる銀河の文明は、私たちと同じ宇宙の年齢を測るでしょう。

ただし、一部のオブジェクトが、宇宙の年齢のかなりの割合で、連続的に変化するローカルの静止フレームに比べてほぼ光速で移動できた場合、相対論的な時間膨張が発生し、そのオブジェクトは宇宙の残りの部分ほど老化していません。つまり、オンボードの時計があれば、経過時間の記録が少なくなります。ただし、これを行うには継続的な加速と膨大なエネルギーが必要なので、私たちが知っている自然現象でこれを経験することはできませんでした。

物体が光の速度まで加速し、エンジンを停止すると、ハッブルの膨張により、新しい局所銀河に対して光の速度に近づかない場所に移動するため、時間の膨張は地元の観察者に見られるようになります。コスモロジストは通常​​、計算を行うために、グローバルスケールに合わせて拡張する拡張座標を使用します。座標の拡張では、この効果は、速度を減衰させるように作用する架空の力（座標系の変換から生じる）として表示されます。