Annons

Snabbare än ljusets hastighet med rutat papper

Publicerad:

2012-06-20

Fråga: Några Nobelpristagare hävdar att universum expanderar i allt snabbare takt. Men hur snabb kan universums expansion bli – kan den överskrida ljusets hastighet? Avlägsnar sig avlägsna galaxer snabbare från oss än närliggande?

Nils-Olov Åkerblom

Svar: Det korta svaret är att det inte finns någon gräns för hur fort universum kan expandera och faktum är att vi länge har vetat att det finns galaxer som ser ut att röra sig från oss snabbare än ljuset. Låt oss föreställa oss att hela universum vid en viss tidpunkt utgörs av ett rutat A4-papper. Vi kan rita ut några slumpmässiga galaxer som rör sig i olika riktningar. Inga av dessa galaxer kan enligt den speciella relativitetsteorin röra sig snabbare än ljuset relativt rutmönstret. Det kommer alltid att vara lika många rutor mellan galaxerna. Men det är viktigt att förstå skillnaden mellan galaxernas rörelse i rummet och rummets utvidgning.

Eftersom universum expanderar blir själva pappret och rutorna större, och när rutorna ökar i storlek avlägsnar sig galaxerna från varandra. Enligt dagens kosmologiska standardmodell expanderar alla rutorna lika fort, vilket får effekten att en galax som befinner sig två rutor bort kommer att fyrdubbla sitt avstånd under samma tid som en galax på en rutas avstånd fördubblar sitt. Det vill säga, ju längre bort en galax befinner sig desto snabbare avlägsnar den sig. I och med att det inte finns någon gräns för hur fort rutorna kan expandera betyder det att galaxer faktiskt kan avlägsna sig från varandra med hastigheter som i mätningarna överskrider ljusets.

En paradox som verkar uppstå är att om nu en galax tycks avlägsna sig fortare än ljushastigheten, hur kan vi då se den? För ljuset borde det vara som att simma uppströms med en hastighet som är långsammare än strömmen. Det borde aldrig nå fram. Men förklaringen ligger åter i att det rutade A4-pappret expanderar. Om vi följer ljusets färdväg från den avlägsna galaxen så upplever det inte den motström som vi tycks observera när ljuset väl når oss. Knepigt … jag vet, men plocka fram ett rutat A4-papper och börja rita.

Rahman Amanullah, forskare i observationell astrofysik och kosmologi, Stockholms universitet.

Du har just läst en artikel från tidskriften Forskning & Framsteg. Prenumerera här.

Kommentera:

3

Dela artikeln:

TIDNINGEN FÖR DIG SOM ÄR NYFIKEN PÅ ALLVAR
10 nummer 779 kr
2 nummer 99 kr
Du vet väl att du kan läsa Forskning & Framsteg i din läsplatta? Ladda ned appen från App Store eller Google Play. (Läsplatteutgåvan ingår i alla prenumerationer.)

Kommentarer

Resonemanget bygger på att tiden lufsar på taktfast på det sätt vi upplever den. Hur blir det om tiden t.ex. retarderar? Då upplevs ju en konstant utvidgning som accelererad. Eller att nuet över huvud taget inte "rör sig". Det kanske är något annant som sker. Som delaktig i förståelsen av universum borde man problematisera även tiden.

Som sagt. Om man definierar rummet som ett mycket stort antal sfärer "radie ca 10^-36 m. Antalet
är kanske 10^80 st längs radien i Universum. Om var och en av dessa expanderar samtidigt med 10^-50 m,
Blir rummets radie 10^-50 x 10^80 =10^30 m. Expansionshastigheten blir enorm 10^30 m/s.
Det är alltså bara rummet som expanderar , avstånden mellan stjärnorna i galaxerna påverkas då av
gravitationen som motarbetar rummets expansion. Så tex i vår galax märker vi inte av denna enorma expansion ,bara ytterst lite,"kanske går det att mäta". Så gravitationen i galaxen håller expansionen stången.
Kanske /RR

Om universum expanderar fortare än ljuset så bör den även röra sig fortare än gravitationskraften, vilken anses verka med ljusets hastighet… Hur lyder tanken bakom förslaget vad gäller det som finns utanför universum, för om densiteten är lägre så är det givet att universums partiklar vill expandera i form av Brownsk rörelse, Eller? (Enligt vakuumpartikel-teorin, vilken är en sammansättning av en mängd olika teorier till en som skribenterna anser mest sannolik ”teori om allt”, så består universums vakuum och all materia av elektromagnetismens grundform som kallas vakuumpartikel, vilken verkar vara inne på samma tema).

Lägg till kommentar