Вік Всесвіту і розширення часу

Враховуючи наші знання та стандартну космологічну модель, ми оцінюємо, що вік Всесвіту становить близько 13,7 мільярдів років.

Скільки сенсу говорити про вік Всесвіту в цілому?

Ми можемо спостерігати розширення часу, тому ми знаємо, що час спостерігається по-різному для спостерігачів, що рухаються з різною швидкістю (спеціальна релятивістська дилатація часу) або розташованих на різних відстанях від центрів сильних гравітаційних полів (як пояснюється загальною відносністю). Чи оцінений вік Всесвіту є властивістю Всесвіту чи нас як його спостерігачів?

Чи сприйняв би інший спостерігач вік Всесвіту різним? Чи різні частини Всесвіту мають різний вік? Чи застосовуються принципи спеціальної відносності навіть при мисленні в універсальному масштабі?

Відповідь - так, розширення часу впливає на те, скільки часу спостерігає спостерігач від великого удару до теперішнього (космологічного) часу.

Однак є певний набір спеціальних спостерігачів, які називаються спонукальними спостерігачами, це ті спостерігачі, до яких всесвіт виявляється ізотропним. Наприклад, ми можемо сказати, що Земля рухається зі швидкістю близько 350 км / с відносно розташованого поблизу спостережного спостерігача, вимірюючи аністропію на космічному мікрохвильовому фоні (адже це спричиняє відносно велику аністропію, зображення CMB, які ви бачите з WMAP, і т. д. з цим розроблено аністропію).

Однією особливою властивістю заспокійливого спостерігача у Всесвіті є те, що вони максимально збільшують вік Всесвіту, тобто жоден інший спостерігач не може пережити більше часу після великого удару, ніж споживачий спостереження (якщо ви запитаєте, що немає спостерігача, який мінімізує час з часу великий чуб). Коли ми говоримо про епоху Всесвіту, то ми говоримо про вік Всесвіту, починаючи з періоду спокійного спостерігача.

У стандартній моделі Всесвіт виглядає однаково для всіх місць, що рухаються в локальній рамці спокою. Сюди входить і її очевидний вік. Ви можете сказати, чи перебуваєте ви в локальному кадрі спокою, якщо розширення галактик навколо вас симетричне у всіх напрямках, а фон мікрохвильової піч також однаковий у всіх напрямках. Простіше кажучи, будь-яка цивілізація будь-якої галактики у видимому Всесвіті міряла б той самий вік Всесвіту, який ми.

Якщо, однак, якомусь об’єкту вдалося рухатись майже зі швидкістю світла відносно його локальних кадрів спокою, які змінювалися б постійно, протягом значної частки віку Всесвіту, відбувся б релятивістський розширення часу, і цей об'єкт не витримали стільки, скільки решта Всесвіту. Тобто, якби на борту були годинник, він би записував менше часу, що минув. Однак, оскільки для цього потрібні постійні прискорення та величезна енергія, жодне природне явище, про яке ми знаємо, не могло цього пережити.

Якщо об’єкт прискорюється до швидкості світла, а потім відключає свої двигуни, то через розширення Хаббла він рухатиметься до місць, де відносно нових локальних галактик він більше не йде ближче до швидкості світла, а отже, і розширення часу, як місцеві спостерігачі випадають. Космологи зазвичай використовують розширення координат, які розширюються в часі з глобальним масштабом, щоб зробити обчислення. При розширенні координат цей ефект постає як вигадана сила (що виникає при перетворенні системи координат), яка діє на зменшення швидкостей.