Wpis z mikrobloga

Hej Astromirki,

Widzę że coraz więcej piszecie o tym, że gwiazda już wybuchła, tylko jej światło jeszcze do nas nie dotarło. Albo że widzimy obraz galaktyki sprzed 65 milionów lat. To nie jest do końca tak. Stwierdzenie, że "patrząc w kosmos patrzymy w przeszłość" jest romantycznym chwytem marketingowym, którego używa się w popularyzacji spłycając istotę rzeczy. Zapraszam do niedzielnego odcinka #astronomiaodkuchni, najbardziej poczytnego tagu o astronomii na mikroblogu, w którym mówię jak jest ( ͡° ͜ʖ ͡°).

Cały temat można zamknąć w jednym zdaniu: Informacja nie może poruszać się z prędkością większą od prędkości światła w próżni, a prędkość światła w próżni jest skończona. Wszechświat opisywany przez Ogólną i Szczególną Teorię Względności jest czterowymiarową czasoprzestrzenią, w której znajduje się materia i energia. Jakiekolwiek zmiany materii, energii lub geometrii czasoprzestrzeni mogą być nośnikiem informacji. Z tego powodu, nie mogą poruszać się z prędkościami większymi od prędkości światła w swoim otoczeniu. Informacja o płynięciu czasu, który jest jednym ze składników czasoprzestrzeni, też porusza się z prędkością światła. To znaczy, że nie istnieje coś takiego jak czas absolutny albo uniwersalny układ odniesienia.

Przyjęło się mówić, że jeśli patrzymy na galaktykę Andromedy, widzimy ją taką, jaką była 2.5 miliona lat temu. Brzmi to logicznie, skoro jest oddalona o 2.5 miliona lat świetlnych, czyli światło wysłane z tej Galaktyki potrzebuje 2.5 miliona lat, żeby do nas dolecieć. Byłoby to w porządku, gdyby nie fakt, że używana tu logika posługuje się czasem absolutnym. Owszem, od czasu emisji światła z Andromedy upłynęło 2.5 miliona lat, ale tylko i wyłącznie dla obserwatora znajdującego się w Andromedzie.

Ogólna i Szczególna Teoria Względności mazasadniczy problem z fotonami. Einstein potrafił opisać niemal wszystko we Wszechświecie używając niezależnych od siebie obserwatorów, którzy poruszają się z prędkością inną niż c. Z próbą podpięcia obserwatora do lecącego fotonu, cały opis bierze w łeb: Wszechświat staje się nieskończenie krótki, czas przestaje istnieć, czasoprzestrzeń staje się niemal jednowymiarową kreską i w ogóle jest źle. Słowem: nie da się patrzeć na Wszechświat będąc fotonem. Fotony same z siebie nie "potrzebują czasu, żeby gdzieś dotrzeć". Jak to robią fotony? W tej chwili nie potrafimy odpowiedzieć na to pytanie. Spokojnie, nasi najlepsi ludzie pracują nad tym problemem ;).

Skutki tego są dramatyczne. Jeśli informacja przechodzi z obserwatora do obserwatora wyłącznie z prędkością światła, a prędkość światła jest skończona, to każdy obserwator we Wszechświecie ma swój własny odbiór rzeczywistości. Jeśli widzimy światło Andromedy, to widzimy ją taką, jaka ona istnieje w tym momencie. Dla nas. Tak, mamy świadomość, że światło potrzebowało 2.5 miliona lat na pokonanie dystansu dzielącego nas od Andromedy, ale musimy pamiętać, że to było 2.5 miliona lat dla kogoś znajdującego się w Andromedzie, a nie dla nas. Można nawet stwierdzić, że rzeczywistość Andromedy potrzebowała 2.5 miliona lat, żeby do nas dotrzeć i stać się naszą rzeczywistością w naszym czasie.

Inny przykład to wybuch Betelgezy. Czy Betelgeza już wybuchła? Dla nas na Ziemi nie. Dla obserwatora stojącego obok Betelgezy - kto wie. Czy dla nas wybuch już nastąpił, tylko informacja jeszcze nie zdążyła przelecieć (dzieli nas 640 lat świetlnych)? Nie. Wybuch, dla obserwatora na Ziemi, nastąpi w chwili gdy pierwsze światło z wybuchu Betelgezy dotrze na Ziemię.

Patrząc na nocne niebo widzimy Wszechświat taki jaki jest w tym momencie dla obserwatora na Ziemi. Te odległe gwiazdy i galaktyki istnieją w tym momencie, bo ten moment ma miejsce tu na Ziemi. Nasza wyobraźnia sięga Betelgezy i możemy ją sobie wyobrazić teraz wybuchającą i wyobrażamy sobie te fotony, które lecą ponad 600 lat na Ziemię, ale to jest wyłącznie wyobrażenie. W dodatku błędne. W rzeczywistości nie możemy wyprzedzić fotonów, które ograniczają prędkość rozchodzenia się informacji.

Ktoś może sobie wyobrazić dwóch obserwatorów: jeden na Marsie, drugi na Ziemi. Dajmy na to, że Mars znajduje się pomiędzy Ziemią i Betelgezą. Betelgeza wybuchnie i to obserwator na Marsie pierwszy dostrzeże eksplozję. Czy to nie znaczy, że obserwator na Ziemi widzi wybuch z opóźnieniem? Oczywiście! Ale to nie znaczy, że dla obserwatora na Ziemi Betelgeza wybuchła wcześniej, niż doleciała do niego informacja o wybuchu. Żeby tak było, to obserwator z Marsa musiałby zarejestrować wybuch, polecieć na Ziemię z prędkością większą od prędkości światła i powiedzieć o wybuchu obserwatorowi na Ziemi. A to jest niemożliwe. Dopiero po zarejestrowaniu wybuchu obydwaj obserwatorzy mogą porównać swoje wyniki i powiedzieć, że dla tego na Marsie wybuch nastąpił wcześniej. Będzie to wyłącznie potwierdzeniem tezy, że prędkość światła jest skończona, a informacja propaguje się z prędkością światła.

Na koniec łamacz głowy: jeśli teraz widzimy galaktyki, które wysłały do nas światło miliardy lat temu (względem obserwatorów w tych galaktykach) i dla nas jest to obecną rzeczywistością, to co ze światłem wyemitowanym tuż po... Wielkim Wybuchu? Pal sześć światło. Sama informacja, w dowolnym kształcie, będzie nośnikiem rzeczywistości. Jeśli widzimy, że 13.6 miliarda lat świetlnych od nas jest ściana neutralnego wodoru (rejonizacja, 380 tysięcy lat po Wielkim Wybuchu), to znaczy że ona dla nas teraz tam jest. Po prostu to, że miało miejsce 13.6 miliarda lat temu, a co znajduje się (używając odpowiedniego dla nas ukłądu współrzędnych) 13.6 miliardów lat świetlnych stąd, dla nas dzieje się w tym momencie. Jeśli 13.7 miliarda lat świetlnych od nas następuje Wielki Wybuch, to znaczy, że dla nas on teraz trwa. Nie tu, nie w galaktyce obok, ale 13.7 miliarda lat świetlnych od nas. Wielki Wybuch wciąż trwa. Miłego wieczoru!


Jako obrazek dodałem wizualizację tego, co teoretycznie się działo we Wszechświecie "w przeszłości"... A co się dzieje dla nas w tej chwili ;).

------------------------------------------------------
Takie rzeczy tylko w #astronomiaodkuchni ( ͡° ͜ʖ ͡°)-
Poza tym: #kosmos #ciekawostki i może #betelgeza
Pobierz AlGanonim - Hej Astromirki,

Widzę że coraz więcej piszecie o tym, że gwiazda już w...
źródło: comment_pk9v5FI81UTqMKDB5yEU3J3H72LItdFl.jpg
  • 153
@Al_Ganonim: Ja myślę, że to problem natury bardziej interpretacyjnej. Obczaj taką sytuację, są sobie w przestrzeni dwa lasery, oddalone od siebie o ułamek sekundy świetlnej. Oba są skierowane na ten sam daleki punkt równoodległy od obu laserów. Jeśli pierwszy laser wystrzeli i wyśle informację do drugiego żeby też wystrzelił, to na tym odległym punkcie światło z obu nie pojawi się jednocześnie. Także trzeba wziąć korektę na odległość między laserami jeśli chce
@Al_Ganonim: odnośnie pytania @Dakkar, zacząłem się zastanawiać nad właśnie tematem tuneli czasoprzestrzennych, tzw. wormhole. Skoro rzeczywistość dla obserwatora znajdującego się w bezpośredniej odległości od Betelgezy jest inna niż dla nas, jako jej obserwatorów oddalonych o 600 lat świetlnych... to wszelka fantastyka naukowa odnosząca się do podróży przy pomocy takich tuneli (czyli z prędkością podświetlną, ale przy zakrzywieniu czasoprzestrzeni), czy nawet z prędkością zbliżoną do prędkości światła, jest całkowicie absurdalna, a
No własnie czytam teraz komentarze pod tym tekstem i widzę, że nadal wielu ludzi negatywnie odnosi się do tej idei.


@kubako: I słusznie się odnoszą bo gość napisał, że jeśli o czymś nie wiemy to tego nie ma. (nie jest rzeczywistością). Bo to co jest rzeczywistością dla jednego nie jest rzeczywistością dla drugiego bla bla bla.
Zależy oczywiście jaką definicję rzeczywistości przyjmiemy. Jeśli rzeczywistość to wszystko co istnieje to powyższe rozważania
@Theczarek: > Nie lubię tworzyć nowych odkryć bo potem jest masa pytań i hejtu ale dziś się poswiece.

Pokłony, kwiaty też wysłać?

Zgodnie z "Twoja" teoria


To nie jest żadna "czyjaś teoria" tylko oficjalna interpretacja teorii względności.

Oddalony jest o 20 mln lat świetlnych, więc za 20mln lat podróży jakiego go zobaczę? 40 mln lat starszego niż widziałem z domu na ziemi. I tak oto doświadczyłem w ciągu 20 mln lat
Dla każdego miejsca w przestrzeni, wybuch jakiejś gwiazdki następuje w tym samym momencie


@SzalomMosterdzieju: No właśnie nie :)
Takie ujęcie jest oczywiście wygodnym uproszczeniem przeniesionym z naszej małej, ziemskiej rzeczywistości gdzie się sprawdza. Możemy sobie wyobrazić, że dla każdego miejsca w przestrzeni wybuch następuje w tym samym momencie. Tak samo jak wyobraźnią możesz w ułamek sekundy przebyć drogą stąd do galaktyk odległych o miliony lat świetlnych.
Ale w ujęciu teorii względności
@Al_Ganonim: a idź pan z takimi wpisami... Będę teraz się nad tym zastanawiał zamiast grzecznie iść spać...

Kompletnie tego nie kumam. Ten czas z galaktyki andromedy to nie jest ziemski czas? Skoro światło potrzebuje 2.5 mld lat (naszych ziemskich) żeby sobie do nas przylecieć to nie znaczy, że 2.5 mld lat temu tak właśnie wyglądała sytuacja?

Dajmy na to, że Mars znajduje się pomiędzy Ziemią i Betelgezą. Betelgeza wybuchnie i to
@Al_Ganonim:

Patrząc na nocne niebo widzimy Wszechświat taki jaki jest w tym momencie dla obserwatora na Ziemi.


To chyba już zaczynam rozumieć czym jest klasa Instant w Java 8. Bo istnieje LocalDateTime (czas lokalny), ZonedDateTime (czas z uwzględnieniem strefy czasowej) i właśnie Instant, którą określają, że reprezentuje dany punkt w czasie.

Dopiero po zarejestrowaniu wybuchu obydwaj obserwatorzy mogą porównać swoje wyniki i powiedzieć, że dla tego na Marsie wybuch nastąpił wcześniej.
Nie chcę wyjść na mądralę ale jakieś pół roku temu jechałem pociągiem i rozkminiłem to w bardzo podobny sposób. Stwierdziłem jednak, że jestem zmęczony i jakieś debilizmy wymyśluję....
Co wy macie z tym splątaniem kwantowym jako niby przykład informacji podróżującej szybciej od światła? Temat tłumaczony i wałkowany wiele razy od prawie pół wieku.
Jeśli 13.7 miliarda lat świetlnych od nas następuje Wielki Wybuch, to znaczy, że dla nas on teraz trwa. Nie tu, nie w galaktyce obok, ale 13.7 miliarda lat świetlnych od nas. Wielki Wybuch wciąż trwa


@Al_Ganonim: a to nie jest przypadkiem tak, że "informacja" o Wielkim Wybuchu powinna nas dawno minąć (skoro Wszechświat rozszerza się z prędkością mniejszą od c)?
@Al_Ganonim: Przeczytałem sam wpis, nie czytam komentarzy, bo nie mam czasu niestety - za dwie minuty pędzę do pracy.

Dla mnie argumentacja absolutnie nieprzekonywająca. Jeżeli jakaś gwiazda wybuchła to wybuchła niezależnie od tego, czy informacja o tym że wybuchła dotarła już do ziemi.

Jeżeli Polska wygrała mecz z Niemcami 3:2, to OBIEKTYWNIE wygrała go 3:2 inie ma znaczenia, czy informacja o wyniku już do mnie dotarła. Mogę mieć na przykład
@Al_Ganonim: Rodzi się tutaj pewien problem wynikający z wiedzy. Z punktu widzenia obserwatora na ziemi wszystko od zieje się teraz... ale w momencie kiedy ten obserwator nie ma wiedzy o tym co się dzieje, tylko dany fakt dociera do niego w momencie kiedy go zobaczy.

Człowiek swoim rozumem potrafi dziś ogarnąć na swój sposób cały wszechświat, więc jednocześnie może być obserwatorem na ziemi i obserwatorem (nieco wirtualnym jednak i teoretycznym ale