Se extinde universul cu o viteza mai mare decat a luminii?

Question

Am o mare nelamurire. Tot citesc pe aici prin sectiunea dedicata relativitatii despre limita impusa de Einstein vitezei oricarui obiect aflat in miscare. Ni se spune ca nimic nu poate calatori mai repede ca lumina.
Si totusi, in mai multe documentare se spune cum universul este in expansiune cu viteze mai mari decat a luminii.
Imi scapa mie ceva sau chiar asa este. Si daca asa este, inseamna ca Einstein a gresit teoria relativitatii?

Întrebare republicată din vechea secțiune Q&A

Answer 1

Nu-ti scapa nimic, chiar asa este. Numai ca expansiunea universului cu viteze mai mari decat viteza luminii, nu violeaza in niciun fel teoria generala a relativitatii a lui Einstein care spune ca niciun obiect (cu masa de repaus) nu poate calatori mai repede decat viteza luminii (nici macar cu viteza luminii). Paradoxal, nu? Atunci cand oamenii de stiinta afirma ca universul se afla in expansiune (accelerata), ei nu se refera la faptul ca galaxiile se indeparteaza fata de "noi" datorita miscarii lor proprii (nu sunt fizician; probabil ca exprimarea nu e cea mai buna, dar sper sa prinzi esenta), ci datorita faptului ca spatiul dintre galaxii (indepartate) se extinde. Daca ignoram miscarea galaxiilor sub influenta gravitatiei, putem spune ca ele sunt in repaus in raport cu "spatiul" (oamenii de stiinta folosesc ca sistem de referinta CMB-ul (cosmic microwave background), despre care banuiesc ca ai auzit). Spatiul se extinde, galaxiile raman in repaus, deci nu se violeaza teoria relativitatii. Exista o analogie care te-ar putea ajuta sa intelegi cum se indeparteaza galaxiile unele fata de altele fara ca ele sa-si schimbe pozitia in raport cu spatiul, chiar daca aceasta analogie nu exprima exact realitatea. Analogia cu balonul. Deseneaza pe un balon niste linii de longitudine si de latitudine, iar la fiecare intersectie dintre aceste linii, deseneaza cate un punct (fiecare punct este o galaxie). In acest moment exista niste distante bine definite intre galaxii (puncte). Umfla balonul si vezi ce se intampla cu distantele dintre galaxii. Ele se vor mari, insa, galaxiile vor ramane in acelasi loc in raport cu balonul (la aceeasi longitudine si latitudine). Cu cat galaxiile sunt mai indepartate unele fata de altele la momentul initial (inainte de umflarea balonului) cu atat distantele dintre ele vor fi mai mari (dupa umflarea balonului) in aceeasi unitate de timp. Daca distanta initiala (la timpul t0) dintre doua galaxii indepartate este mai mare decat o anumita limita (calculata), distanta dintre aceste doua galaxii dupa o secunda (la tipul t1) va fi mai mare decat 300.000 km, ceea ce inseamna ca galaxiile sau indepartat una fata de alta cu o viteza mai mare decat viteza luminii. Astept intrebari.

Răspuns republicat din vechea secțiune Q&A

Answer 2

Foarte interesant primul raspuns la aceasta intrebare. Mi-as dori sa vad mai multe asemenea abordari pe aici.

Am gasit un filmuletz pe youtube care sa ilustreze cele spuse de domnul de la primul raspuns (chiar, de ce nu te inregistrezi aici, sa avem si noi o formula mai simpla de adresare?)...



Pe de alta parte, si asta vine ca o intrebare suplimentara pentru raspunsul nr. 1, am citit undeva ca Roger Penrose ar fi spus ca legile lui Einstein privind limita de viteza egala cu viteza luminii se aplica doar obiectelor aflate in aceeasi zona a universului, asadar oarecum invecinate. Daca obiectele sunt destul de indepartate unul de altul (cum ar fi doua puncte de pe fete opuse ale balonului imaginat de tine) asemenea restrictii nu s-ar mai aplica.

A spus Roger Penrose asa ceva sau nu?

Răspuns republicat din vechea secțiune Q&A