Comutarea coordonatelor

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

În cosmologie , distanța de deplasare este un mod convenabil de a defini distanțele dintre obiecte independent de timp: este separarea pe care obiectele ar avea-o astăzi dacă ambele obiecte nu s-ar mișca. Distanța de combatere este definită ca distanța corectă împărțită la un factor de scară dependent de timp care reprezintă expansiunea universului.

Introducere

Este mai simplu să ne gândim la forma universului în contextul modelului standard Big Bang folosind coordonate comoving.

Comutarea coordonatelor

Relativitatea specială afirmă că toate cadrele de referință inerțiale sunt echivalente (adică nu există un sistem privilegiat de coordonate spațiu-timp) și este o teorie locală; relativitatea generală este, de asemenea, o teorie locală, dar utilizată pentru a constrânge proprietățile locale ale unei varietăți Riemann . În contextul relativității generale , presupunerea postulatului lui Weyl este că se poate decide un cadru de referință privilegiat în spațiu-timp. Cea mai comună noțiune a acestor coordonate este aceea de coordonate comutare, unde sistemul de referință spațială este constrâns la poziția medie a galaxiilor (sau la un alt obiect cu masă foarte mare care se mișcă încet). Cu acest sistem de coordonate, timpul și expansiunea universului pot fi neglijate pentru a se concentra exclusiv pe forma spațiului.

Spațiul în coordonate deplasabile este (în medie) static. Acest lucru este perfect în concordanță cu faptul că universul se extinde. Alegerea coordonatelor este doar o chestiune de nomenclatură și o alegere atentă este importantă pentru a se asigura că acestea pot fi utilizate confortabil atât pentru calcule formale, cât și pentru raționamente în aproximarea unui univers static . Pentru a considera atunci un univers în expansiune, avem nevoie doar de un factor de scară. În acest caz, există și timp cosmologic , care pentru un observator într-un punct fix al spațiului este, în coordonate de mișcare, identic cu măsurarea timpului local.

Distanța de deplasare

Distanța de deplasare este distanța dintre două puncte din spațiu în coordonate de deplasare, la un singur moment cosmologic :

unde este este factorul de scară .

Scop și utilitate

Distanța în mișcare și timpul cosmologic există ca parte a modelului standard Big Bang . Cu toate acestea, în timp ce timpul cosmologic este identic cu timpul măsurat local la o poziție fixă ​​de comutare spațială, distanța de comutare nu este, în general, identică cu o distanță, așa cum se experimentează fizic cu o particulă care se mișcă mai lent decât viteza luminii .

Dacă împărțiți distanța de deplasare la timpul cosmologic actual ( vârsta universului ) și o definiți ca viteză, atunci viteza rezultată a galaxiilor din apropierea orizontului particulelor și dincolo poate fi mai mare decât viteza luminii. Acesta este paradoxul expresiei ambigue spațiul se extinde mai repede decât viteza luminii . Această propoziție poate fi reformulată într-un mod mai puțin ambiguu după cum urmează:

Pentru o galaxie (sau obiect ceresc) aproape sau dincolo de orizont, viteza, definită ca distanța deplasantă de observator împărțită la timpul cosmologic prezent, poate fi mai mare decât cea a luminii.
Astronomie Portalul astronomiei : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de astronomie și astrofizică