По публикации на медии. Редакционна разработка, анализ и допълнителен контекст: Поглед.инфо.
Механиката на космологичния хоризонт и илюзията за свръхсветлинно движение
Според разпространени хипотези и дискусии в научните среди, в регионите отвъд наблюдаемата Вселена – надвишаващи радиуса от 13,8 милиарда светлинни години – скоростта на отдалечаване на обектите поради разширението на самия тъканен континуум превишава скоростта на светлината във вакуум ($c \approx 299\ 792\ 458\text{ m/s}$). В определени популярни коментари се лансира допускането, че подобно превишаване би могло да предизвика обръщане на векторния поток на времето. Физическата реалност обаче, интерпретирана през уравненията на Алберт Айнщайн за общата теория на относителността (ОТО) и метриката на Фридман-Льометър-Робъртсън-Уокър (FLRW), изисква фундаментално разграничение между локално движение на материята и разширение на самата метрика на пространството.
При разширяването на пространството нито един обект не нарушава локалните ограничения на специалната теория на относителността. Масата и енергията остават неподвижни спрямо своя локален инерциален референтен кадър. Разстоянието между тях и отдалечения наблюдател обаче се увеличава за сметка на разтягането на самия пространствен метричен тензор. Поради тази причина твърдението за „движение по-бързо от светлината“ е методически некоректно – то е резултат от интегралното натрупване на пространствено разширение по дължината на релативистката отсечка.
Времевите координати: Релативистки факти срещу субективни възприятия
От гледна точка на локалния наблюдател, разположен на произволно разстояние – например на 100 милиарда светлинни години от Земята – собственото време (proper time, $\tau$) тече с абсолютно същата темпорална скорост, както и на Земята. Атомните Transition честоти на Цезий-133 отчитат точно 9 192 631 770 периода на излъчване за една секунда. Законите на термодинамиката и квантовата електродинамика запазват своята пълна инвариантност.
За земния наблюдател обаче ситуацията изглежда съвсем различно. Поради космологичното червено изместване ($z$), фотоните, излъчени от толкова отдалечен регион, губят своята енергия и дължината на вълната им стремително клони към безкрайност. Когато даден обект достигне и премине космологичния хоризонт на събитията, светлинните сигнали, излъчени от него, никога не могат да достигнат до нас. За наблюдателя на Земята времето на този обект не просто се забавя или спира – то губи физически смисъл, тъй като липсва каквато и да е възможност за причинно-следствен обмен на информация.
Това изглежда логично според математическия апарат, но съществува сериозен методически проблем при опитите за абсолютизиране на термина „съществуване“.
