[Al_Ganonim]

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 ͡°)ﾉ⌐■-■
Poza tym: #kosmos #ciekawostki i może #betelgeza

[Maven]

Astronom zawodowo urzędujący w Krakowie

@Al_Ganonim: Kompletne głupoty wypisujesz, bazujac na bzdurnych zalozeniach, piszesz truizmy.

Fotony same z siebie nie "potrzebują czasu, żeby gdzieś dotrzeć." ???????
Jak to nie potrzebują? 300 000 km/s to ich prędkość, prędkośc rozchodzenia się fali światła

[Laki_luk_buk]

@Theczarek: spokojnie, przeczytane książki nie decydują o tym, czy ma się rację :)
Twój wpis według mnie jest nieprecyzyjny ale rozumowanie prawidłowe.
1.Nie możesz napisać, że będąc fotonem potrzebujesz 20 mln lat na podróż.
2.Względem gwiazdy, dotrzesz tam właśnie po 40 mln lat :)
Natomiast jeśli poruszałbyś się z prędkością nieco mniejszą od c, podlegałbyś pod wymiar czasu, wtedy spędziłbyś na statku przypuśćmy rok, w ciągu którego oglądałbyś nieco ponad

[kwadrylion]

Trzeba dobrze zrozumieć to zdanie na początku

nie istnieje coś takiego jak czas absolutny albo uniwersalny układ odniesienia.

skoro nie istnieje to wszystkie rozważania z perspektywy jakiegoś zewnętrznego obserwatora żyjącego w tym absolutnym czasie nie mają de facto sensu

[AlvarezCasarez]

@Maven:

Jak to nie potrzebują?

Punkt widzenia, zależy od punktu siedzenia - w uproszczeniu dla fotonu czas nie istnieje

[Slono]

@Al_Ganonim: Łamigłówka - 'u nas' tam widzimy poświatę po wielkim wybuchu. A co 'tam' dzieje się obecnie? Zgodnie z teorią inflacji, wszechświat się 'tam' (czyli 'wszędzie') rozszerza i to chyba z prędkością większą od światła?

[Slono]

@Al_Ganonim: Łamigłówka - 'u nas' tam widzimy poświatę po wielkim wybuchu. A co 'tam' dzieje się obecnie? Zgodnie z teorią inflacji, wszechświat się 'tam' (czyli 'wszędzie') rozszerza i to chyba z prędkością większą od światła?

[rycerz_ktory_mowi_ni]

@Al_Ganonim: Moim zdaniem niepotrzebnie mieszasz ludziom w głowach. Nie można tak robić. Albo trzeba porządnie wytłumaczyć podstawy STW wprowadzając pojęcia stożków świetlnych i miejsc "tu i teraz" oraz "gdzie indziej" (jak ja wielokrotnie na wykopie już robiłem), albo lepiej nie wprowadzać mętliku. Owszem STW poucza nas, że nie istnieje czas absolutny, jednak OTW które opisuje jednorodny i izotropowy Wszechświat wprowadza pojęcie czasu uśrednionego (na hiperpowierzchniach stałego czasu). Dzięki temu możemy

[yggdrasill]

@Al_Ganonim: To trochę tak, jakby powiedzieć, że jabłko nie jest owocem, po czym wytłumaczyć, że jednak jest. I zostawić czytelnika w dupie.
@Mindarion: W dodatku na pytania nie odpowiada.

[AlvarezCasarez]

@Slono: ponownie "Punkt widzenia, zależy od punktu siedzenia". Jeżeli wystrzelisz foton w kierunku, w którym Ziemia obraca się wokół Słońca, to teoretycznie suma ich prędkości będzie większa od max. prędkości światła. Na szczęście tak nie jest. To samo dzieje się na "granicach" wszechświata

[rycerz_ktory_mowi_ni]

Ech, któś za szybko odpisał i nie mogę odytować. Zatem @gal_anonim tutaj część 2:
Ps. Masz błąd rzeczowy w swoim łamaczu głowy. Horyzont cząstek we Wszechświecie rozszerzającym się ze zmiennym tempem nie jest wcale równy promieniowi Hubble'a, co ty założyłeś. To, że od WW upłynęło (w uśrednionym kosmicznym czasie) 13,7 mld lat nie oznacza, że horyzont jest od nas oddalony właśnie o tyle. Pamiętaj, że bardzo odległe galaktyki jakie widzimy wyemitowały

[jan_zwyklak]

@Al_Ganonim: Jeśli dobrze to rozumiem, to moim zdaniem bez sensu jest opisywać wygląd wszechświata, galaktyk itp. na podstawie tego, kiedy dotrze do nas informacja o zmianie ich stanu. Ważniejszy i praktyczniejszy jest punkt widzenia kogoś, kto znajduje się bliżej tych wydarzeń. A brak możliwości przekazania informacji w sposób szybszy niż ona sama do nas dotrze nie jest usprawiedliwieniem dla tej teorii/hipotezy.
Czy łazik curiosity wywiercił dziurę w skale 20 min

[monarchista]

@Al_Ganonim:
Szczerze mówiąc nie rozumiem po co ten post został zamieszczony. To jest jakieś pieprzenie z laniem wody. Mieszasz tak dużo rzeczy, raz mówisz jedno raz drugie, że szkoda gadać...

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.

Tak, to jest dokładnie tak. Sam to potem

[balrog84]

"musimy pamiętać, że to było 2.5 miliona lat dla kogoś znajdującego się w Andromedzie, a nie dla nas."

a dla nas ile lat?

Zero.

@mahestro: @namrab:

Wydaje mi się, że we wpisie @Al_Ganonim chodzi o precyzyjne definiowanie pojęć takich jak przeszłość. Nie gra mi natomiast to 0, które podał @namrab. To że dla fotonu nie istnieje pojęcie czasu nie oznacza, że na Ziemi czas nie

[mahestro]

@balrog84: prawdę mówiąc bałem się napisać ten swój pierwszy komentarz, bo czułem że ewidentnie czegoś prostego nie rozumiem. Okazuje się jednak, że większość nie czai w czym rzecz.

[sir]

@Theczarek: Gdybyś był fotonem to dotarł byś tam w momencie, w którym rozpocząłeś podróż. Dla obserwatora na ziemi cofnął byś się w czasie ( ͡° ͜ʖ ͡°)

[yggdrasill]

@mahestro: Bardziej okazuje się, że autor pomieszał i poplątał. A ludzie plusują, bo jest astronomem.

[G.....n]

@Al_Ganonim: To rozumowanie ma dla mnie poważną wadę - załóżmy, że żyjemy w czasoprzestrzeni będącej torusem (pic related). W jakimś punkcie torusa następuje zdarzenie, a potem dociera ono do mnie najpierw z jednej strony, potem z drugiej strony. Czy to znaczy, że zdarzenie zaszło dwukrotnie?

[KEjAf]

@Al_Ganonim:
wyobraźmy sobie taki model:
mamy dwa miasta (Betlegeza i Ziemia) w odległości 100 km od siebie, połączone autostradą z ograniczeniem prędkości do 100km/h i jedyną prawnie dopuszczalną formą kontaktu pomiędzy tymi miastami jest transport kołowy, ponadto nie można przebywać poza miastami albo autostradą.

Samochody nie mają zegarków ani drogowych kamer a kierowcy i pasażerowie tak koncentrują się na jeździe że nie zwracają uwagi na nic innego i niczego nie zapamiętują - to takie fotony. W ogóle nie wiadomo co się tam z nimi

[sir]

Jak dla mnie zakładając, że jesteś fotonem, znajdujesz się na Ziemi i wiesz że za chwilę Betlegeza ma przestać istnieć ale wiesz "jak to powstrzymać" wyruszasz na Betlegezę, ratujesz ją przed zagładą.
Obserwator na Ziemi, nic nie zaobserwuje, ale z jego perspektywy cofnąłeś się w czasie o odległość dzielącą obie planety.

[KEjAf]

@Al_Ganonim: wracając jeszcze do tego co pisałem o miastach; jeśli dla obserwatora wydarzenia mają miejsce wtedy kiedy on się o tym dowiaduje to na przykład samochód jadący z Łodzi do Gdańska dla obserwatora z Gdyni (Łodź - Gdańsk - Gdynia w prostej lini) będzie miał nieskończoną prędkość (bo ten obserwator dowie się o wyruszeniu samochodu z Łodzi i jego dotarciu do Gdańska w tym samym momencie).

Podobnie z Betlegezą i